不完全麻痺者のための歩行訓練システムの開発

为部分瘫痪者开发步态训练系统

• 批准号: 16700373
• 负责人: 古瀬 則夫
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Miyagi National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16700373/
• 关键词: 不完全麻痺患者; 歩行訓練システム; センサシステム; ジャイロスコープ; 機能的電気刺激; FES; 関節角度; ゴニオメータ; 加速度計; 関節角度計; 歩行期; 電気刺激装置

本研究では,運動補助や電気刺激のタイミングなど歩行改善に有益な情報を麻痺者に呈示,さらに訓練の達成度を自動的に評価するセンサシステムを開発することを目的に,下肢運動機能麻痺者を対象とした歩行訓練や機能的電気刺激(FES)による歩行再建において脚部の状態を計測する身体装着型センサとその波形処理方法を検討した.センサシステムは,大腿,脛,足背に装着した複数のジャイロスコープ(角速度計)から構成される.また,センサの評価のため,加速度計,ゴニオメータ(関節角度計),アルミ電極から構成される接地状態認識装置を用いた.1軸アーム動作による評価実験と,3名の健常者においてアルミ板上での歩行実験を行い,各センサから得られたデータを解析した.その結果,ジャイロスコープ間の出力の差分により得られる関節角速度を数値積分することにより,膝と足関節の関節角度を正確に測定できることがわかった.特に,歩行中の関節角度を複数のジャイロスコープにより計測する場合には,センサを装着する位置が影響することを実験的に確認し,少しの注意を払うことによって,ゴニオメータと同様の計測結果を得られることが実験的に示された.また,それらジャイロスコープにより,立脚期と遊脚期の識別することが可能性であり,床に非接触で安定して歩行期を識別できる小型センサを構築でき,それらセンサを用いることにより歩行能力を評価し,歩行訓練に有用な情報を訓練者に呈示できることが分かった.

This study aims to provide exercise subsidies, electrical stimulation, training improvement, useful information, paralyzer presentation, and automatic training achievement evaluation. To explore the waveform processing method for the measurement of foot condition in walking training and functional electrical stimulation (FES) for lower limb motor paralysis The upper leg, shin, and back of the foot are equipped with a plurality of angular velocity meters. The acceleration meter, the joint angle meter, the electrode structure and the grounding state recognition device are used. The 1-axis failure motion is evaluated, and the 3-axis failure motion is analyzed. As a result, the joint angle of knee and foot joint is correctly determined by the difference between the joint forces and the joint angular velocity. In particular, the joint angle in the course of travel is determined by the position of the joint, and the joint angle is determined by the measurement result. For example, if you want to use a mobile device, you can use a mobile device. If you want to use a mobile device, you can use a mobile device.

项目成果

圧電式ジャイロスコープを用いた下肢関節角度の簡易計測法

利用压电陀螺仪测量下肢关节角度的简易方法

• 发表时间: 2005
• 期刊: 生体医工学会誌 43(4)
• 作者: 加納 慎一郎;吉信 達夫;星宮 望;渡邉高志;古瀬則夫
• 通讯作者: 古瀬則夫

衝撃センサによる歩行期の識別に関する研究

利用冲击传感器识别步行阶段的研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: 平成16年電気関係学会東北支部連合大会
• 作者: 加藤亮典;古瀬則夫
• 通讯作者: 古瀬則夫

Gait Re-education System for Incomplete Spinal Cord Injured Patients - Measurement of Leg Joint Angles by Piezoelectric Gyroscope -

不完全性脊髓损伤患者的步态再教育系统-利用压电陀螺仪测量腿部关节角度-

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proc.of the 9th Annual Conference of the International Functional Electrical Stimulation Society
• 作者: Norio Furuse;Takashi Watanabe;Nozomu Hoshimiya
• 通讯作者: Nozomu Hoshimiya