| 講演名 | 2021-10-07 標的及び対側半球の下肢運動野における電界分布を考慮したtDCS刺激条件の評価 濱島 弘紀(名工大), ゴメスタメス ホセ(名工大), 上原 信太郎(藤田医科大), 大高 洋平(藤田医科大), 田中 悟志(浜松医科大), 平田 晃正(名工大), |
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| 抄録(和) | 近年，非侵襲的かつ局所的に神経活動を変調させることに関心が高まっている．その方法の一つとして，経頭蓋直流電気刺激(tDCS)が挙げられる．tDCSとは頭皮に貼付した電極間に微弱な電流を流すことにより，皮質興奮性を変化させ，神経変調をもたらす手法である．本手法は，脳卒中後の歩行機能障害改善を目的としたリハビリテーションにおける補助療法として有効性が検討されている．脳卒中患者を対象とした歩行のリハビリテーションにおいて，左右の下肢機能の活性化を協調させることが重要となる．また，tDCSの効果は電界強度だけでなく皮質に対して垂直な方向の電界成分にも影響を受けることが確認されている．そこで本稿では，18体の人体頭部モデルを用いて，様々な電極貼付位置における人体頭部内における電界を算出した．各電極貼付位置における下肢一次運動野及び補足運動野の電界分布から歩行のリハビリテーションにグループレベルで効果を及ぼす可能性のある電極貼付方法の検討を行った． |
| 抄録(英) | In recent years, there has been a growing interest in focal brain neuromodulation in a non-invasive manner for medical treatment. One non-invasive method used as an effective adjunctive therapy in walking rehabilitation for stroke patients is transcranial direct current stimulation (tDCS). tDCS injects a weak electric current into the brain via electrodes attached to the scalp to modulate the cortical excitability. One potential mechanism of tDCS is providing balance in neuromodulation levels in both hemispheres to achieve coordinated motion of the lower limbs. However, estimation of the electric currents in vivo measurements has not been possible and optimization of stimulation parameters is difficult to achieve. Computational physics has been used to estimate the generated electric currents in the brain in which electric field strength and electric field component normal to the cortical surface are used as physical quantities of neuromodulation. In this study, eighteen individualized head models were used to calculate the electric fields generated from electrodes attached at various positions. Based on the electric field distributions in both hemispheres of the primary motor cortex and supplementary motor cortex related to lower limbs, we investigated effective electrode montages to maximize the electric fields at group-level considering walking rehabilitation as an ultimate goal. |
| キーワード(和) | 経頭蓋直流電気刺激 / Scalar Potential Finite Difference (SPFD) 法 / 下肢一次運動野 |
| キーワード(英) | transcranial direct current stimulation / scalar potential finite difference (SPFD) method / leg motor area |
| 資料番号 | EMCJ2021-38,MW2021-50,EST2021-40 |
| 発行日 | 2021-09-30 (EMCJ, MW, EST) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EST / MW / EMCJ / IEE-EMC |
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| 開催期間 | 2021/10/7(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | EMC一般/マイクロ波/電磁界シミュレーション |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 柴山 純(法政大) / 末松 憲治(東北大) / 西方 敦博(東工大) |
| 委員長氏名（英） | Jun Shibayama(Hosei Univ.) / Noriharu Suematsu(Tohoku Univ.) / Atsuhiro Nishikata(Tokyo Inst. of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | 君島 正幸(アドバンテスト研) / 辻 寧英(室蘭工大) / 大寺 康夫(富山県立大学) / 河合 正(兵庫県立大) / 大久保 賢祐(岡山県立大) / 中溝 英之(三菱電機) / 田島 公博(NTT-AT) |
| 副委員長氏名（英） | Masayuki Kimishima(Advantest) / Yasuhide Tsuji(Muroran Inst. of Tech.) / Yasuo Ohtera(Toyama Prefectural Univ.) / Tadashi Kawai(Univ. of Hyogo) / Kensuke Okubo(Okayama Prefectural Univ.) / Hideyuki Nakamizo(Mitsubishi Electric) / Kimihiro Tajima(NTT-AT) |
| 幹事氏名（和） | 毛塚 敦(電子航法研) / 阪本 卓也(京大) / 大平 昌敬(埼玉大) / 河口 民雄(東芝) / 林 優一(奈良先端大) / 高橋 昌義(日立) |
| 幹事氏名（英） | Atsushi Kezuka(ENRI) / Takuya Sakamoto(yoto Univ.) / Masataka Ohira(Saitama Univ.) / Tamio Kawaguchi(Toshiba) / Yuichi Hayashi(NAIST) / Masayoshi Takahashi(Hitachi) |
| 幹事補佐氏名（和） | 岸本 誠也(日大) / 井口 亜希人(室蘭工大) / 長谷川 直輝(ソフトバンク) / 片山 光亮(早大) / 松島 清人(日立) / 志田 浩義(EMCテック) / 松嶋 徹(九工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Seiya Kishimoto(Nihon Univ.) / Akito Iguchi(Muroran Inst. of Tech) / Naoki Hasegawa(Softbank) / Kosuke Katayama(Waseda Univ.) / Kiyoto Matsushima(Hitachi) / Hiroyoshi Shida(EMC Tech.) / Tohlu Matsushima(Kyushu Inst. of Tech.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Electronics Simulation Technology / Technical Committee on Microwaves / Technical Committee on Electromagnetic Compatibility / Technical Meeting on Electromagnetic Compatibility |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 標的及び対側半球の下肢運動野における電界分布を考慮したtDCS刺激条件の評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Evaluation of stimulation conditions of tDCS considering electric field distribution in target and contralateral hemispheres of lower limb area |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 経頭蓋直流電気刺激 / transcranial direct current stimulation |
| キーワード(2)（和/英） | Scalar Potential Finite Difference (SPFD) 法 / scalar potential finite difference (SPFD) method |
| キーワード(3)（和/英） | 下肢一次運動野 / leg motor area |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 濱島 弘紀 / Hiroki Hamajima |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：NITech) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | ゴメスタメス ホセ / Jose Gomez-Tames |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：NITech) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 上原 信太郎 / Shintaro Uehara |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 藤田医科大学(略称：藤田医科大) Fujita Health University(略称：FHU) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 大高 洋平 / Yohei Otaka |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 藤田医科大学(略称：藤田医科大) Fujita Health University(略称：FHU) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 田中 悟志 / Satoshi Tanaka |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 浜松医科大学(略称：浜松医科大) Hamamatsu University School of Medicine(略称：HUSM) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 平田 晃正 / Akimasa Hirata |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：NITech) |
| 発表年月日 | 2021-10-07 |
| 資料番号 | EMCJ2021-38,MW2021-50,EST2021-40 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | EMCJ-186,MW-187,EST-188 |
| ページ範囲 | pp.54-59(EMCJ), pp.54-59(MW), pp.54-59(EST), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-09-30 (EMCJ, MW, EST) |