温冷覚検査装置熊本高専熊本高専人間情報システム工学科教授小山善文制御情報システム工学科教授永田正伸共同研究者大串幹 ( 熊本大学附属病院リハビリテーション部准教授 ) 萩野光香 ( 熊本大学医学部附属病院リハビリテーション部 OT)

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ありさわしあし
6 years ago
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1 温冷覚検査装置熊本高専熊本高専人間情報システム工学科教授小山善文制御情報システム工学科教授永田正伸共同研究者大串幹 ( 熊本大学附属病院リハビリテーション部准教授 ) 萩野光香 ( 熊本大学医学部附属病院リハビリテーション部 OT)

2 2 社会的背景感覚障害を伴う可能性がある疾患患者数の増加末梢性のしびれ肘のケガ等による尺骨神経麻痺全身性の内科的疾患( 糖尿病膠原病ビタミン欠乏 ) 脳の障害脳卒中腫瘍脳炎脊髄障害によるしびれ脊椎の変形( 頚椎症腰椎症 ) 椎間板ヘルニア脊髄炎脱髄疾患( 多発性硬化症ほか ) 血管障害

3 脳卒中糖尿病の罹患率分布 ( 出典 : 厚生労働省患者調査の概況 ) 糖尿病の疑い強い人 890 万人 (2007 年 ) 患者は今後さらに増えるのでは? ( 出典 : 糖尿病の人ってどのくらいいるの? 厚生労働省 ) 3

4 4 現在の感覚検査 ( スクリーニング時 ) における問題点主観的結果しか得られず客観的評価が得られにくい感覚検査ごとに器具の交換が必要検査時間が長いため被験者に負担がかかる精密な検査を行う機器は大きく手軽でない

従来技術とその問題点従来の温度覚検査方法試験管ペンシル型温度感覚計価格温度設定温 :40-45 冷 :10 程度温度維持困難準備物注意点 1 本 200 円程度ユフ精機 98000 円試験管,

5 従来技術とその問題点従来の温度覚検査方法試験管ペンシル型温度感覚計価格温度設定温 :40-45 冷 :10 程度温度維持困難準備物注意点 1 本 200 円程度ユフ精機円試験管, ビーカー, お湯, 氷, 温度計, タオル試験管の周りに水滴などついていないように必ずふき取る温 :48 冷 :3 ダイヤル式 2 段階本体, 電池感温部 ( 円形 4mm) を垂直に軽く短時間あてる 5

6 温冷覚刺激プローブ感温部 ( プローブ ) の銅版 (90 90mm) 5-45 の温度設定充電式電池で連続使用が可能感温部 ( プローブ ) 1 銅板 2 温度センサ 3 ペルチェ素子 4 ヒートシンク 5 温度センサ図提示器の構造図コントロールボックス 6

7 7 新技術の特徴従来技術との比較温冷覚刺激 + 皮膚温度計測温冷覚刺激プローブ仕様 ( 暫定 ) 項目性能電源 9V 乾電池最大定格電流温冷覚プローブ動作時 0.7A 最大 1A 動作時間 5 時間 30 分プローブ動作時 :5 度 :20 分 45 度 :30 分コンタクト面積 9 9mm 重量プローブ 49g コントロールボックス ( 電池込 ) 424g 設定刺激温度 5,10,15,20,25,30,35,40,45,50 の10ステップ計測温度範囲動作環境温度 20 ~40 20 ~30

8 8 温冷覚刺激プローブペルチェに流す電流量実験結果による図パラメータによる特性の違い

9 9 温冷覚刺激プローブテクニカル性能実験結果その温度 ( ) 測定温度表示温度温度 ( ) 測定温度表示温度時間 ( 秒 ) 時間 ( 秒 ) 図コンタクト部の温度変動グラフ (25 設定時 ) 図コンタクト部の温度変動グラフ (45 設定時 )

10 10 温冷覚刺激プローブテクニカル性能実験結果その温度 ( ) 測定温度表示温度温度 ( ) 測定温度表示温度時間 ( 秒 ) 時間 ( 秒 ) 図 5 度から 45 度への温度遷移図 45 度から 5 度への温度遷移

11 温冷覚刺激プローブ性能評価実験結果検査部位 : 手指コンタクトタイム :3s 5 評価値 4 3 平均値温冷覚刺激プローブを被験者に5 から45 の範囲で10 ごとにコンタクトそのときの感覚を声で回答 2 1: 冷たい 2: ひんやり 3: 何も感じない : 温い 5: 熱い設定温度 [ ] 図被検者の評価感覚結果 ( 室温 27 ) 被験者 : 健常者学生 23 人 11

12 12 温度覚検査 : パイロットスタディ対象者 : 健常者 10 名 ( 男性 :5 名女性 :5 名 ) 方法 : 対象者が回答記録 5-45 の間で様々な温度を与える対象者 : 温かいどちらでもない冷たい 5-45 のそれぞれの温度で分かった人, 分からなかった人の割合を算出各疾患で髄節, 支配領域, 全身性, 末梢性など障害の部位が違うことが考えられるが, 今回は健常者と合わせるために手指での分析

13 結果 : パイロットスタディ 100% 90% 80% 100 100 100 100 90 100 70% 60% 50%

13 13 結果 : パイロットスタディ 100% 90% 80% % 60% 50% 40% % 20% 30 10% 0% わかった人わからない人

14 14 臨床での試用対象 : 熊大医学部付属病院入院患者で感覚障害の疑いのある27 名中枢脊髄性疾患末梢性疾患全身性疾患頚椎症性脊髄症 (2 名 ) 肘部管症候群 (3 名 ) 慢性炎症性脱髄性多発神経炎 (1 名 ) 脊髄空洞症 (1 名 ) 手根管症候群 (2 名 ) 家族性アミロイドポリニューロパチー (2 名 ) HTLV-1 関連脊髄炎 (1 名 ) 膝窩動脈損傷 (1 名 ) チャーグストラウス症候群 (1 名 ) 脊髄小脳変性症 (1 名 ) 踵骨骨折術後障害 (1 名 ) 皮膚筋炎 : ステロイドミオパチー (1 名 ) 馬尾障害 (1 名 ) 糖尿病 (16 名 ) 評価期間 : 平成 24 年 8 月 ~ 平成 25 年 7 月

15 15 100% 90% 80% 70% 結果 : 臨床での試用 60% 50% % 30% 20% % 0% わかった人わからない人

16 考察 : 冷覚閾値が低くなった? 温覚閾値が高くなった? 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 受容器線維 TRPA 1 TRPM8 有髄性線維 TRPV4 TRPV3 TRPV 1 TRPV 2 無髄性線維 16

17 17 皮膚温度計測機能図温冷覚刺激プローブ構成図

18 18 外気温を考慮した検定式より接触面の温度計測図外気温 25 での検定式

19 皮膚温度計測実験結果その 1 部位被験者 A 被験者 B 被験者 C 被験者 D 被験者 E 手の甲 [ ] 温度計計測値プローブ計測値誤差部位被験者 A 被験者 B 被験者 C 被験者 D 被験者 E 手のひら [ ] 温度計計測値プローブ計測値誤差部位被験者 A 被験者 B 被験者 C 被験者 D 被験者 E 腕 [ ] 温度計計測値プローブ計測値誤差

20 20 皮膚温度計測実験結果その 2 部位被験者 A 被験者 B 被験者 C 被験者 D 被験者 E 温度計計測値頬 [ ] プローブ計測値誤差部位被験者 A 被験者 B 被験者 C 被験者 D 被験者 E 温度計計測値足の甲 [ ] プローブ計測値誤差

21 21 本技術に関する知的財産権発明の名称 : 温冷覚検査装置出願番号 : 特願出願人発明者 : 熊本高専 : 小山善文

22 22 実用化に向けた課題温度計機能は現在対環境特性実験を実施中目処がついた時点で診療機関でのフィールドテスト予定実用化に向けて電子回路装置プログラムの精度向上企業との共同開発

23 触覚刺激プローブの試作温度センサ LM35DZ 8[mm] 8[mm] 5[mm] DC ファン F3010TB 30[mm] 30[mm] 12[mm] 非接触式触覚刺激プローブサイズ :35[mm] 40[mm] 54[mm] 重さ :160.4[g] ペルチェ素子 TES [mm] 30[mm] 3[mm] 23

24 24 触覚刺激プローブ基礎実験結果筆で僅かに触れる筆を少し強く触れる図電圧 - 風力風速関係グラフ予備実験の結果圧痛覚刺激よりはるかに弱い風圧圧痛覚最低 14[g]

25 25 実用化に向けた課題触覚刺激プローブは構造の再検討中実用化に向けて電子回路装置プログラムの精度向上企業との共同開発希望

26 26 産学連携の経歴共同研究地域プロジェクト参加地域産学連携コーディネート経験多数あり 2006 年年東京エレクトロン九州 ( 株 ) と共同研究実施 2006 年 JST 可能性調査研究事業に採択 2010 年 - 熊本大学医学部付属病院リハビリテーション部と共同研究 2014 年 - 構造計画研究所と共同研究実施予定

27 27 振動覚検査装置温冷覚検査装置の今後の展望温冷覚刺激プローブ : 機能追加安全性対策再現性振動覚刺激プローブ : 診療機関での臨床実験触覚刺激プローブ : 実験器を確立し評価試験カートリッジ型一体型へ温度覚振動覚触覚痛覚位置覚

28 28 想定される用途本技術は医療機関でのスクリーニング検査用向け客観的定量的診断簡便な計測小型軽量複数の感覚検査が可能疾患の改善進行の診断が可能医療福祉の充実他分野用途への展開は?

29 29 国内市場分析一般病院数 8670 戸 ( 厚生労働省平成 22 年度調査 ) 一般病院とは病床数が 20 以上で通院および入院診療一般的な治療が可能な患者を対象とする医療施設医療従事者医師約 30 万人理学療法士 8 万人作業療法士約 7 万人

30 30 お問い合わせ先熊本高等専門学校九州沖縄地区産学官連携コーディネーター上甲勲 TEL(FAX): 総務課研究推進係 TEL:

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untitled Japan Community Health care Organization 神経内科について神経内科鈴木秀一郎神経内科が主に診療している病気はれば後遺症なく完治できる病気も少なか脳脊髄末梢神経筋肉の病気になりらずあります精神的な問題ではなく手ますが近年人口の高齢化と共に患者数足に力が入らない思うように動かすこが増えています具体的な病気としてはとができないなど体が不自由になった場