機能的電気刺激による麻痺肢制御法の最適化のための基礎研究

功能性电刺激优化瘫痪肢体控制方法的基础研究

• 批准号: 08780815
• 负责人: 渡邊 高志
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08780815/
• 关键词: 機能的電気刺激; FES; 運動機能再建; 筋モデル; 刺激周波数; 骨格モデル; 神経活動電位; 尿失禁

機能的電気刺激(FES)による麻痺肢の運動機能再建の臨床的実用性をさらに向上させるために、臨床におけるFESシステムの生体工学的基礎を確立する事を目的とし、以下の研究を進めた。1.速筋・遅筋といった異なる特性を有する筋の刺激周波数-張力特性を解析し、筋・腱系の基本的な電気刺激応答モデルとして、刺激強度及び刺激周波数を入力とする筋・腱モデルを構築した。ここでは、先に得られた速筋・遅筋といった筋の異なる特性を、電気刺激による筋活動レベルの刺激周波数依存性に反映させた。2.3リンク骨格モデルを構築し、簡略化した筋・腱系のモデルを用いて、筋・骨格系の運動モデルを構築した。また、等尺性条件下での筋張力について、構築した筋・骨格モデルによるシミュレーション結果と、健常者での刺激実験による結果とを比較し、筋腱系-骨格系の結合形態に関する検討を加えた。3.FES制御のためのフィードバック情報等を神経活動電位から検出する事を目的として、外的な機械的刺激により発生した神経インパルス群を計測し、それらを誘発する刺激の種類をそれらの神経インパルス波形から推定する方法について検討した。本研究ではクラスタリング手法を採用し、計測した神経インパルス波形から、与えた機械的刺激を推定可能であることを確認した。4.尿失禁をFESにより防止することを目的として、閉ループ制御を考慮した新たな刺激方式の検討を行った。尿道閉鎖に関与する筋は、左右の陰部神経による両側性の神経支配があるので、各神経束に印加する刺激パルスの位相をπずらす刺激方法を検討し、超神経束を同位相で刺激する場合に比べて短時間の高尿道収縮力を得る場合に適している事を示唆した。また、長時間の低尿道収縮力を維持する場合には、各神経束を交互に単独刺激する方法が有効である事を示唆する実験結果を得た。

The mechanical electrical stimulation (FES) can be used to reconstruct the mechanical and electrical equipment of the machine. The sexual equipment of the bed can be rebuilt. The basic principles of physiology and physiology of the bed can be improved. The purpose of the project is established and the following research is advanced. 1. The characteristics of the fast tendons include the analysis of the wave number-force characteristics of the tendons, the basic electrical stimuli of the tendons, the intensity of the stimuli and the number of waves of the stimuli. The first step is to obtain the characteristics of the fast and fast tendons, the activity of the electrical stimulation, and the dependence of the number of stimuli on the number of waves. 2.3 the bone and bone grids are used to remove the tendons and tendons, and the tendons and tendons are used. Under the condition of the same scale, the strength of the tendon, the bone, the strength, the strength, the strength The 3.FES controls the activity of the device, such as the device, and so on, to determine the purpose of the event, the stimulation of the external machine, the stimulus of the device, the program of the population, the signal of the stimulus, the presumption of the waveform, the prediction of the waveform. In this study, it is possible that the presumption of stimulation by mechanical stimulation may be confirmed by the use of tricks, the calculation of waveform, and the hypothesis of mechanical stimulation. 4. Urinary incontinence, FES incontinence, prevention of urinary incontinence, prevention of urinary incontinence, prevention and treatment of urinary incontinence. The urethra and the muscles, the left and right sides of the urethra, the nerves of the left and right sides of the urethra, the nerves of the left and right parts of the urethra, the left and right parts of the urethra, the left and right sides of the urethra, the left and right parts of the urethra, the stimulation of the urethra in the same phase, the combination of the stimulation of the urethra in the same phase than the stimulation of the urethra in a short time. Low urethral stress for a long time to maintain the combination of drugs, and the methods of mutual stimulation and independent stimulation showed that the results of instigated urethra were successful.

项目成果

G. Eom, et al.: "FES Simulator for Restoring Motor Functions of SCI Patients - A Basic System Using a Simplified Musculoskeletol Model-" 7th Korea - Japan FES Symposium. 9 (1996)

G. Eom 等人：“用于恢复 SCI 患者运动功能的 FES 模拟器 - 使用简化肌肉骨骼模型的基本系统 -”第七届韩日 FES 研讨会。

西澤正毅,他: "FESによる尿失禁防止のための長時間制御に関する基礎的検討" 第30回日本FEM学会東北支部大会講演論文集. 11 (1996)

Masatake Nishizawa等人：“使用FES预防尿失禁的长期控制的基础研究”第30届日本FEM学会东北分会会议记录11（1996年）。

T. Watanabe, et al.: "A Modification Method of Stimulation Patterns for FES Control" Proc. 1st Ann. Conf. Inf. FES Soc.44 (1996)

T. Watanabe 等人：“FES 控制刺激模式的修改方法”Proc。

T. Watanabe, et al.: "A Stimulus Frequency - Controlled Muscle Model for FES Simulator" Proc. 18th Ann. Int. Conf. IEEE Eng. Med. and Biol. Soc.2, 8, 1-10 (1996)

T. Watanabe 等人：“FES 模拟器的刺激频率 - 受控肌肉模型”Proc。

嚴光文,他: "対麻痺者の運動機能再建のためのFESシミュレータに関する基礎研究" 医用電子と生体工学. 34(特). 167 (1996)

Mitsufumi Ituku 等人：“截瘫患者运动功能重建的 FES 模拟器的基础研究”《医疗电子与生物工程》34（特刊）167（1996）。