[OA-8-2] 電気信号による手指制御バイオフィードバック療法の一症例
【はじめに】
バイオフィードバック（biofeedback;BF）療法は，視覚的・聴覚的に動作を確認し，それに基づき自ら運動を調整することで運動学習を促進し，運動機能を回復させようとするものである．また筋電図(electromyogram;EMG)を用いてのBF療法の有用性が報告されており，村岡が開発した自作のEMGでは，安価で工学的知識が十分に有していなくても作成可能であるとの報告がある．そこで今回，頸髄損傷による深部感覚の低下により手指での力制御の低下を示す症例に対して，手指からの電気信号を読み取り，視覚的に確認しながらBF療法を行ったのでここに報告する．
【対象】
頸髄損傷（SCI）の症例１名．年齢60歳代男性．自宅トイレにて前方より転倒にて受傷．四肢麻痺出現し，急性期病院へ入院．受傷後22日目リハビリ目的にて当院へ入院．
【方法】
自作EMGを用いて，筋電波形を読みとる方法として，電極パッドでは指先の微細な筋の波形の読み取りが困難であった．そこで，電極をピンチしやすい形状の物に装着し，その物をピンチすることで皮膚が変形した際に生じる皮膚変形電位を用いてBFを行うこととした．PC画面上に目標値を提示し，ピンチしながら力の補正を図るタスクを提示することでピンチ力の制御練習に活用した．
【結果】
SCIの受傷により，深部感覚・感覚異常を来たす症例に対しPC画面上に目標値を提示し，ピンチしながら力の補正を図るタスクを提示することでピンチ力の制御練習に活用した．STEF（右41点→71点）（左8点→62点）．握力（右33.7kg→32.5kg）（左8.5kg→15.1kg）ピンチ力（右6.0kg→6.0kg）（左3.2kg→4.0kg）とそれぞれの点数向上が確認出来た．また，プレシェーピングにおける手指の形態変化がスムーズになった．
【考察】
一般的には，物体に加わった力とひずみの大きさが比例することを利用して，ひずみゲージ(strain gauge)も用いて振動や変形を解析して力センサーとして用いられる．今回は，電気信号を読み取り，視覚化することで手指の微細な制御をBF療法として活用した．筋電図を用いてのBF療法は，電極として侵襲性の少ない表面筋電図を用いることが多いが，今回は，電極部分を手指がピンチしやすい形状に改良し，能動的にピンチした信号をオシロスコープ上に掃引し波形を確認しながら力制御の訓練として活用した．本症例は，深部感覚の低下を生じ対象物の把持した感覚を知覚することが困難であり，視覚的代償を必要とした．筋電図は運動単位の参加度合を表現しているものであり，筋力を反映しいるものではないが，微細な動きを電気信号で読みとることで運動の指令と運動の結果の照合が図れたと考える．したがって，その症例に今回の装置を用いることにより，ピンチの制御加減を視覚的に確認しながらフィードバックすることで手指の制御の向上に寄与し，日常での活用頻度に繋がったと考えられる．
【倫理的配慮】対象にはヘルシンキ宣言に基づき本報告の主旨を口頭及び文章にて行い，十分に説明し同意を得た．
バイオフィードバック（biofeedback;BF）療法は，視覚的・聴覚的に動作を確認し，それに基づき自ら運動を調整することで運動学習を促進し，運動機能を回復させようとするものである．また筋電図(electromyogram;EMG)を用いてのBF療法の有用性が報告されており，村岡が開発した自作のEMGでは，安価で工学的知識が十分に有していなくても作成可能であるとの報告がある．そこで今回，頸髄損傷による深部感覚の低下により手指での力制御の低下を示す症例に対して，手指からの電気信号を読み取り，視覚的に確認しながらBF療法を行ったのでここに報告する．
【対象】
頸髄損傷（SCI）の症例１名．年齢60歳代男性．自宅トイレにて前方より転倒にて受傷．四肢麻痺出現し，急性期病院へ入院．受傷後22日目リハビリ目的にて当院へ入院．
【方法】
自作EMGを用いて，筋電波形を読みとる方法として，電極パッドでは指先の微細な筋の波形の読み取りが困難であった．そこで，電極をピンチしやすい形状の物に装着し，その物をピンチすることで皮膚が変形した際に生じる皮膚変形電位を用いてBFを行うこととした．PC画面上に目標値を提示し，ピンチしながら力の補正を図るタスクを提示することでピンチ力の制御練習に活用した．
【結果】
SCIの受傷により，深部感覚・感覚異常を来たす症例に対しPC画面上に目標値を提示し，ピンチしながら力の補正を図るタスクを提示することでピンチ力の制御練習に活用した．STEF（右41点→71点）（左8点→62点）．握力（右33.7kg→32.5kg）（左8.5kg→15.1kg）ピンチ力（右6.0kg→6.0kg）（左3.2kg→4.0kg）とそれぞれの点数向上が確認出来た．また，プレシェーピングにおける手指の形態変化がスムーズになった．
【考察】
一般的には，物体に加わった力とひずみの大きさが比例することを利用して，ひずみゲージ(strain gauge)も用いて振動や変形を解析して力センサーとして用いられる．今回は，電気信号を読み取り，視覚化することで手指の微細な制御をBF療法として活用した．筋電図を用いてのBF療法は，電極として侵襲性の少ない表面筋電図を用いることが多いが，今回は，電極部分を手指がピンチしやすい形状に改良し，能動的にピンチした信号をオシロスコープ上に掃引し波形を確認しながら力制御の訓練として活用した．本症例は，深部感覚の低下を生じ対象物の把持した感覚を知覚することが困難であり，視覚的代償を必要とした．筋電図は運動単位の参加度合を表現しているものであり，筋力を反映しいるものではないが，微細な動きを電気信号で読みとることで運動の指令と運動の結果の照合が図れたと考える．したがって，その症例に今回の装置を用いることにより，ピンチの制御加減を視覚的に確認しながらフィードバックすることで手指の制御の向上に寄与し，日常での活用頻度に繋がったと考えられる．
【倫理的配慮】対象にはヘルシンキ宣言に基づき本報告の主旨を口頭及び文章にて行い，十分に説明し同意を得た．