神経選択刺激のための最適設計法

梶本 裕之  川上 直樹     

誌名
電子情報通信学会論文誌 D   Vol.J85-D2   No.9   pp.1484-1493
発行日: 2002/09/01
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Print ISSN: 0915-1923
論文種別: 論文
専門分野: 医用工学
キーワード: 
電気刺激,  選択刺激,  線形計画,  2次計画,  最適制御,  

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あらまし: 
本論文は電気刺激における共通の課題である選択刺激を扱う.電気刺激による神経活動の誘発は医療福祉現場で多く用いられている技術であるが,刺激中に生じる不快感を低減,また生起させる感覚を多様化するためには適切な刺激波形の制御と電極の設計が必要となる.これは神経刺激の観点からは,目的の神経軸索を刺激すると同時に,それ以外の神経活動を極力抑えるという選択的な刺激(選択刺激)の課題ととらえることができる.しかし現在の電気刺激の設計では,刺激部位の精密なモデル化は行うものの,刺激の選択性を数学的に表現する手段をもたず,このため選択刺激の設計は試行錯誤に基づいているのが現状である.本論文の目的は,この選択刺激を設計するための数学的枠組みの構築である.その中で選択刺激という課題は線形計画,あるいは2次計画問題として定式化され,最適な刺激手法導出へとつながることを示す.またいくつかの簡単な例を解き,従来提案されてきた選択刺激手法と比較することによって提案手法の妥当性を示す.