人口臓器としての人工喉頭の基礎的研究-喉頭駆動信号抽出技術の開発-

人工喉作为人工器官的基础研究 - 喉部驱动信号提取技术的开发 -

• 批准号: 19659433
• 负责人: 鈴木 誉
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19659433/
• 关键词: 脳・神経

喉頭は発声,上気道反射,呼吸という多機能を有する器官であり,喉頭摘出による喉頭機能の喪失はquality of lifeの著しい低下を招く。これらの種々の喉頭機能回復を植え込み型人工臓器によって実現させるためには,喉頭運動を駆動する神経すなわち反回神経の活動をモニターし,中枢からのリアルタイムの出力情報を取得する必要が生じる。しかし,反回神経は拮抗筋である声門閉鎖筋および声門開大筋支配運動神経の双方を含んでいるという解剖学的な特徴があり,この異なる2系統の神経出力情報を分離できなければ,喉頭への複雑な運動出力を適切にモニターすることは困難である。本研究において,喉頭摘出後の反回神経から声門閉鎖筋および開大筋への出力情報を分離して取り出す試みを行った。実験にはネコを用い,片側の反回神経を切断後,同側の除神経した胸鎖乳突筋に植え込みを行った。神経再支配の確立した後胸鎖乳突筋より筋電図を記録し,同時に横隔膜筋電図記録,健側の内喉頭筋筋電図記録を行い,これらの筋活動パターンの解析を行った。切断側の反回神経の電気刺激により同側胸鎖乳突筋に誘発筋電位が認められ神経再支配が確認されたが,安静呼吸時における胸鎖乳突筋の自発活動の電位振幅が低く,安静時における神経出力情報の分離は困難であった。一方誘発発声中において,胸鎖乳突筋活動が認められ,さらに横隔膜活動の有無を指標に分離を行うことにより,健側の内喉頭筋筋活動に類似した活動パターンを得ることが出来た。反回神経の出力情報がより高感度に抽出できるよう改善できれば,種々の喉頭運動を駆動する閉鎖筋および開大筋への神経出力情報の分離を行える可能性が示された。

Laryngeal voice, upper airway reflex, respiratory function, organ function, laryngeal function loss, quality of life This is the necessary information for the recovery of laryngeal function and the recovery of nervous system activity. Antagonistic Glottic Tendon and Glottic Orifice Tendon dominate the motor nervous system. Anatomical characteristics of the two systems are discussed. The neural output information of the two systems is separated. In this study, the recovery of glottal occlusive muscle and the separation of force information of glottal occlusive muscle after laryngotomy were studied. After cutting off the nerve on the side, the nerve on the same side was removed from the sternocleidomastoid tendon. The muscle activity of the posterior sternocleidomastoid muscle was recorded, and the muscle activity of the transverse diaphragm was recorded. The muscle activity of the posterior larynx was analyzed. The electrical stimulation of the anti-neuromuscular system on the cut side was detected by the evoked potential of the ipsilateral sternocleidomastoid muscle. The potential amplitude of the spontaneous activity of the sternocleidomastoid muscle was low during quiet breathing, and it was difficult to separate the information of the neuromuscular output during quiet breathing. The activity of sternocleidomastoid tendon is recognized in the middle of one side, and the activity of diaphragm is separated in the middle of one side, and the activity of inner laryngeal tendon is similar to that of the other side. The possibility of separating the output information of the brain from the output information of the closed muscle and the open muscle is shown.