機能的電気刺激を用いて求めた運動モデルのヒト運動制御戦略理解への活用方法検討

检查如何利用功能性电刺激获得的运动模型来理解人类运动控制策略

• 批准号: 20K14693
• 负责人: 松居 和寛
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K14693/
• 关键词: 機能的電気刺激; 内部モデル; バイオフィードバック; 筋電図; 触覚提示; 仮想現実/拡張現実; メタバース; リハビリテーション; 仮想現実; 拡張現実; 運動制御; 筋シナジー; 平衡点仮説

本研究は，電気的筋拮抗比（EAA比），電気的筋拮抗和（EAA和）という概念を機能的電気刺激(FES)に取り入れて運動モデルを導出し，この運動モデルを介しヒトの運動制御戦略を説明できることを確かめ，以下の目的達成を目指すものである．1）運動モデルの利用可能性を拡大しヒトの運動制御研究を推進する一助にする2）運動モデルと脳機能との関連を見出しニューロリハビリテーションに応用していく3）より高い治療効果が期待できるFES治療を実現する2022年度は，上記に対し以下を進めた．1）に関して，前年に引き続き運動モデルの同定を身体機能検査として活用すべく検査装置の開発を進めた．また，適用疾患例として人工膝関節全置換術を挙げ，歩行と膝関節運動モデルとの関係を調査する足掛かりとするために，加速度センサによる歩行評価を進めた(国内発表1件，国内誌1件)．2）と3）に関して，前年に引き続き仮想/拡張現実（VR/AR）をプラットフォームとした筋電図（EMG）バイオフィードバック（EMG-BFB）システムを開発し評価をすすめた（国際会議1件，国内発表4件，招待講演3件）．またシステムに搭載するための触覚刺激技術についても検証をすすめた（国際会議1件）．3）について，脊髄損傷患者を対象としたFES治療技術を開発した（国際誌1件）．加えて，深部筋を刺激する技術について発表し特許出願した（国内会議1件，特願2022-087334）．

In this study, the muscle antagonism ratio (EAA ratio), muscle antagonism sum (EAA sum) and functional electrical stimulation (FES) of electric energy were studied. The following objectives are to be achieved: 1) Increase the possibility of using sports equipment and promote sports control research; 2) Find out the relationship between sports equipment and sports equipment; 3) Find out the relationship between sports equipment and sports equipment; 4) Find out the relationship between sports equipment and sports equipment; 5) Find out the relationship between sports equipment and sports equipment; 6) Find out the relationship between sports equipment and sports equipment; 7) Find out the relationship between sports equipment and sports equipment; 8) Find out the relationship between sports equipment and sports equipment; 9) Find out the relationship The previous year, the development of a physical function test using a test device was carried out. For example, the knee joint replacement procedure can be used to investigate the relationship between the knee joint movement and the knee joint movement.(1 domestic report, 1 domestic journal).2).3) Related to the previous year's introduction of VR/AR (VR/AR), EMG (EMG-BFB), EMG (EMG), EMG, EMG 3) Development of FES therapy technology for spinal cord injury patients (International Journal 1). Add to this, deep tendon stimulation technology will be developed in the future (1 domestic meeting, special request 2022-087334).

项目成果

Visual EMG biofeedback system in a virtual reality space for relearning internal models: case studies focusing on equilibrium point velocity

虚拟现实空间中的视觉肌电生物反馈系统用于重新学习内部模型：关注平衡点速度的案例研究

• 发表时间: 2023
• 作者: Tetsuya Ando;Yuto Okamoto;Kazuhiro Matsui;Keita Atsuumi;Kazuhiro Taniguchi;Hiroaki Hirai;and Atsushi Nishikawa
• 通讯作者: and Atsushi Nishikawa

Identification of metacarpophalangeal joint movement model using functional electrical stimulation based on muscle synergy hypothesis - confirmation of the three models of finger movement

基于肌肉协同假说的功能性电刺激掌指关节运动模型识别——手指运动三种模型的确认

• 发表时间: 2020
• 作者: M. Nagai;K. Matsui;K. Atsuumi;K. Taniguchi;H. Hirai;and A. Nishikawa
• 通讯作者: and A. Nishikawa

筋シナジーに基づく機能的電気刺激を用いた中手指節関節運動のモデル化

基于肌肉协同的功能性电刺激掌指关节运动建模

• 发表时间: 2020
• 作者: 永井美和;松居和寛;厚海慶太;谷口和弘;平井宏明;西川敦
• 通讯作者: 西川敦

噛みしめ動作をインタフェースに用いた機能的電気刺激によるヒト手指関節制御の検討

以握紧动作为界面的功能性电刺激人手关节控制研究

• 发表时间: 2020
• 作者: 大野正太朗;松居和寛;谷口和弘;厚海慶太;永井美和;平井宏明;西川敦
• 通讯作者: 西川敦

電気刺激装置及び電気刺激方法

电刺激装置及方法

• 发表时间: 2022