权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

歩行困難者補助のための反射運動系のモデル化に関する研究

辅助行走困难者的反射运动系统建模研究

基本信息

批准号：
20033004
负责人：
横井浩史
金额：
$ 5.82万
依托单位：
The University of Electro-Communications (2009)The University of Tokyo (2008)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,歩行困難者の歩行運動機能の再建に資することを目的として,運動意図推定のための感覚運動系の解明および機能再建スキームの構築を試みてきた.研究要素は,硬膜外計測BMIによる運動意図推定,筋反射を用いた歩行補助法,感覚フィードバックより構成されており,今年度は筋反射の安定的な出力性能の確保とラットにおける硬膜外計測BMIの歩行運動に関する意図推定の性能について,以下1),2)に示す成果を得た.1) 電気刺激による反射運動誘発システムの開発:上位運動ニューロン障害を患った麻痺者の残存する末梢神経系・筋肉を機能させるために昨年度開発した機能的電気刺激システムを基に,多チャンネル電気刺激による反射運動の誘発法のための刺激・運動系モデルの構築とこれを用いた歩行補助の実験,及び馴れによる刺激効果の低下に対する対策に関する成果が得られた.歩行動作の成果例では,直接電気刺激により前脛骨筋への直接電気刺激を行い足関節の背屈運動を生成,また反射電気刺激により,膝裏の大腿二頭筋部位下を通る脛骨神経を刺激し,脚の持ち上げ動作を生成した.これにより,被験者の運動意図を反映して歩行速度を変更できることを確認した.最速の歩行速度は,健常人と同等の速度を実現した.2) ラットを用いた低侵襲型BMIの検討:歩行状態の意図推定のさらなる性能向上を目的とし,脳神経計測手法として硬膜外電極を使用しラット運動時の計測を実施した.得られた硬膜外電位から電極,使用周波数を変更させながらSVM(Support Vector Machine)による運動状態の識別を実施した.ラットの運動状態として,停止,安静状態,歩行時に右前足を持ち上げている状態,歩行時に左前足を持ち上げている状態,及びケージの壁に向かって両前足を持ち上げている状態(BFF)を識別対象とし,動物実験により,手術から10日程度ならば本実験の手法にて計測・解析が可能であることが示された.

は, this study step line の solution step motor function の build に endowment することを purpose として, movement means 図 presumption のための feels 覚 movement is の interpret および function to build スキームの build を try みてきた. Research elements は, epidural measuring BMI による movement 図 presumption, muscle reflex を with いた step line assistance method, feeling 覚フィードバックより constitute されており, our は muscle reflex の stability な output performance の ensure とラットにおける epidural measuring BMI の step line movement に masato する meaning 図 presumption の performance について, below 1), 2) に Show the す result を to た.1) Electric 気 stimulus による reflex movement induced 発システムの open 発 : upper motor ニューロン handicap of を with った paralysis is の residual する endings 経 god department, brawn を function させるために yesterday annual open 発した function electric 気 stimulus システムをに, more チャンネル electric 気 stimulus による reflex movement の発 lure method のための stimulation, athletic モデルの constructs とこれを with いた step line subsidies の be 験, and び breaking れによる stimulus unseen low fruit のにす seaborne る policy に seaborne masato すがる achievements have られた. Step action for example での results は, direct electric 気 stimulus により before shin jin への direct line electric 気 stimulate をい foot section masato のを dorsiflexion movement generated, また reflection electric 気 stimulus により, knee の thigh under the two steel parts in を tong る tibial god 経を stimulate し, feet の hold ちげ action を generated した. これにより, meaning those 験の movement 図を reflect してを step line speed Change でるるとをとを confirm た. The steepest のは step line speed, the healthy normal と equal の speed を be presently した. 2) ラットを with いた minimally invasive type of BMI の検 beg: step line status の meaning 図 presumption のさらなる performance up を purpose とし, 脳 god 経 measuring technique として epidural electrodes を use しラット sports の measuring を be applied した. The られた epidural potential ら electrode is obtained, and the frequency を variable させながらSVM(Support Vector) is used Machine) による motions の recognition を be applied した. ラットの motions として, stop, quiet state, step row に on right front を hold ちげている state, step row に on left front foot を hold ちげている state, and びケージの wall に to かって struck on the forefoot を hold ちげている state (BFF) を recognition as と seaborne し, animals Experimental によによ, surgical ら 10-day degree ならば this experimental manual にて measurement · analysis が possible であるであるとが show された.