脳卒中患者運動機能改善のための装着型電気刺激装置の開発

开发可穿戴电刺激装置以改善中风患者的运动功能

• 批准号: 15700376
• 负责人: 村岡 慶裕
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Fujita Health University (2004)Keio University (2003)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15700376/
• 关键词: 脳卒中; 電気刺激; 装着; 筋電図; 動作解析

脳卒中片麻痺患者が,終日装着使用することが可能なパワーアシスト(筋電制御)型電気刺激装置を作製した.本装置のサイズは,昨年(W50xH20xD60)の試作機から更に小型化され,電池部を除いて,W30xH15xD50,(mm)である.さらに,1800mAh,5V出力のリチウムイオン電池により,24時間以上(約100時間)の連続駆動が可能である.従来の装置では,装置使用する際に,毎回,筋電アンプの増幅率や刺激強度などを調整する必要があり,脳卒中片麻痺患者自らが使用することが困難であった.今回作製した装置では,医療スタッフなどが,刺激の強度,および筋電増幅率などをUSB経由でPCにより設定すると,その設定値をEEPROMに記憶できるように改良した.したがって,患者が使用する際には,スイッチを入れるだけで,予め設定された設置値で動作する.PC経由で,設定する形式を採用したことで,従来機では,装置本体に配置されていた設定する際に必要となる可変抵抗やスイッチ類を排除することができ,装置の小型化にもつながった.また,従来+-の両電源(2個以上の電池)が必要であったが,5Vの片電源から分圧された2.5Vを,バッファアンプを通して基準電圧にすることにより,片電源のみで動作することが可能となり,エネルギー効率がよく,継ぎ足し充電が可能な,使い勝手の良いリチウムイオン電池を電源として採用することが可能となった.本装置を健常者が終日使用し,皮膚や筋肉に炎症が起きないことを確認した.脳卒中片麻痺患者4名に対し,筋電制御型電気刺激装置を前頸骨筋に適用し,麻痺側足関節の背屈の改善が得られるか,トレッドミル歩行解析装置を用いて歩容を計測し,検討を行った.その結果3名において,遊脚期に麻痺側足関節の背屈が有意に増大し,歩行の改善が確認された.

Stroke paralysis patients are always equipped with electrical stimulation devices. This device is equipped with a test machine (W50xH20xD60), and the battery part is removed,W30xH15xD50,(mm). Today,1800mAh,5V output and switching power battery, more than 24 hours (about 100 hours) and continuous operation is possible. During the use of the device, it is necessary to adjust the stimulation intensity of each loop, and it is difficult for stroke paralysis patients to use it automatically. The current operating system is designed to improve the memory of the USB PC by setting the intensity of stimulation, the amplitude of muscle stimulation, and the setting of EEPROM. When the patient uses the device, he/she can set the setting value for the action.PC is configured according to the setting form. When the device is configured according to the setting, he/she can set the resistance value for the device. The power supply (more than 2 batteries) is necessary. The 5V chip power supply is divided into 2.5V and connected to the reference voltage. The operation of the chip power supply is possible. The efficiency is high. The charging is possible. The battery power supply is good. This device is used all day long by healthy people, and inflammation of skin and muscle is confirmed. Four stroke patients were treated with electromyographic stimulation of the anterior cervical muscles, and the improvement of dorsiflexion of the paralyzed lateral foot joints was observed. The results showed that the dorsiflexion of paralyzed lateral foot joints increased intentionally during swimming, and the improvement of walking was confirmed.

项目成果

パラメータ記憶機能付き筋電制御型電気刺激装置

具有参数记忆功能的肌电控制电刺激装置

• 发表时间: 2005
• 期刊: リハビリテーション医学 42・特別号(印刷中)
• 作者: 西村 誠次;井上 薫;井上 薫;井上 薫;井上 薫;村岡慶裕
• 通讯作者: 村岡慶裕