Myoelectric upper limb prosthesis with multiple degrees of freedom using targeted muscle reinnervation surgery for traumatic amputation

多自由度肌电上肢假肢，采用靶向肌肉神经支配手术治疗创伤性截肢

• 批准号: 22K16723
• 负责人: 吉田 進二
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Tokai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K16723/
• 关键词: 標的化筋肉再神経分布; 多自由度筋電義手; 外傷性上肢切断

これまでに当施設では外傷性上肢切断患者に対して標的化筋肉再神経分布（Targeted Muscle Reinnervation：以下TMR）のための手術である神経交差縫合術を5例に施行した．その内の4例を継続的に経過観察中であり，筋電義手を装着した状態での動作評価を定期的に施行している．いずれの症例も針筋電図で肘関節屈伸・手指屈伸・前腕回内外の6動作の筋収縮電位が確認され，表面筋電図で各動作での個別のNeural patternが得られるようになった．またリハビリテーションを続けることでBox and Block TestやPick and Place Testによる物体把持機能評価について徐々にではあるが経時的な改善傾向が認められた．TMRの有用性を評価するためにTMR手術を施行した患側と施行されていない健側の上腕部における表面筋電を計測して比較検討した．肘関節屈伸・手指屈伸・前腕回内外の各動作の間に安静状態を加えた筋電義手操作において，患側では96%以上の動作識別率が得られたが，健側では手指伸展と安静状態での識別率が低下することが判明した．更にNeural patternの解析として回帰分析を用いた手法を利用することで単一運動の複数同時運動の操作能力についての検証を試行している．

In addition, Targeted Muscle reinnervation (TMR) was performed in 5 patients with traumatic upper limb amputation. The four cases of muscle tension in the body were examined and evaluated regularly. The muscle contraction potential of the six movements of the elbow joint flexion and extension, finger flexion and extension, front wrist return and inside is confirmed, and the individual Neural pattern of each movement of the surface tendon electric field is obtained. Box and Block Test, Pick and Place Test, Evaluation of Object Holding Function, Evaluation of TMR Effectiveness, Evaluation of TMR Surgery, Evaluation of TMR Surgery, Evaluation of TMR Surgery, Elbow joint flexion and extension, finger flexion and extension, front wrist rotation, and internal and external movements in the quiet state increased, muscle electric hand operation, affected side, more than 96% of the action recognition rate was obtained, healthy side, finger extension and quiet state recognition rate was decreased. In addition, the analysis and analysis of Neural patterns and the use of techniques for the use of single motion and multiple simultaneous motion manipulation capabilities are being tested.

项目成果

上肢切断患者に対するより直感的なAI筋電義手操作に向けた神経移行術 選択的神経束移行術とNerve-machine interface

神经转移技术让上肢截肢患者更直观的AI肌电假手操作——选择性神经束转移技术和神经机接口

• 发表时间: 2022
• 作者: 長谷川 延彦;伊田 英恵;河村 踊子;上野 敏秀;小山 隆文;米盛 勧;大江 裕一郎;山本 昇;太田 禎生;間野 博行;高阪 真路;小宮 佑介，松本 航，山口 翔太，木村 友康，小島 優，小森 恵子，吉田 進二，児玉 三彦;高木 岳彦，柳澤 聖，吉田 進二，児玉 三彦，加藤 龍
• 通讯作者: 高木 岳彦，柳澤 聖，吉田 進二，児玉 三彦，加藤 龍

外傷性切断肢に対し末梢神経直接刺激にて神経活動電位（NAP）を導出した試み

尝试通过直接刺激外伤截肢的周围神经来获得神经动作电位（NAP）

• 发表时间: 2022
• 作者: 長谷川 延彦;伊田 英恵;河村 踊子;上野 敏秀;小山 隆文;米盛 勧;大江 裕一郎;山本 昇;太田 禎生;間野 博行;高阪 真路;小宮 佑介，松本 航，山口 翔太，木村 友康，小島 優，小森 恵子，吉田 進二，児玉 三彦
• 通讯作者: 小宮 佑介，松本 航，山口 翔太，木村 友康，小島 優，小森 恵子，吉田 進二，児玉 三彦