JPH0448201Y2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0448201Y2
JPH0448201Y2 JP1987182745U JP18274587U JPH0448201Y2 JP H0448201 Y2 JPH0448201 Y2 JP H0448201Y2 JP 1987182745 U JP1987182745 U JP 1987182745U JP 18274587 U JP18274587 U JP 18274587U JP H0448201 Y2 JPH0448201 Y2 JP H0448201Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stimulation
pattern data
stimulation pattern
computer
patient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP1987182745U
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0187751U (ja
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP1987182745U priority Critical patent/JPH0448201Y2/ja
Publication of JPH0187751U publication Critical patent/JPH0187751U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPH0448201Y2 publication Critical patent/JPH0448201Y2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrotherapy Devices (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は運動麻痺患者の神経等を刺激する刺激
パルスを得るための刺激パターンデータの修正装
置に関する。
〔考案の概要〕
本考案は運動麻痺患者の神経等を刺激する刺激
パルスを得るための刺激パターンデータの修正装
置に関し、麻痺した運動機能に関与する複数の神
経、筋群を電気的に刺激する刺激パルスを取り出
す機能的電気刺激コンピユータを有する刺激装置
と、機能的電気刺激コンピユータの記憶手段内に
記憶する少くとも麻痺患者の個々の刺激パターン
データを生成する刺激パターン生成用コンピユー
タとを有する生成装置とを具備し、生成装置と刺
激装置並に個々の麻痺患者に取り付けた電極間を
互に接続し、生成装置の刺激パターンデータに基
づき刺激装置を介して個々の麻痺患者に取り付け
た電極を電気刺激することで刺激装置と個々の麻
痺患者に適合した刺激パターンデータを生成装置
で修正することで個々の麻痺患者及びその麻痺患
者が使用する刺激装置に適合した刺激パターンデ
ータを得る様にしたものである。
〔従来の技術〕
従来、重度四肢の麻痺した運動麻痺患者の麻痺
四肢を回復させるために、筋電図、脳波、顎、
肩、首等の機械的変位及び音声等の随意的生体信
号等を動作命令信号源とし、上記各部に取付けた
検出手段(センサ)からの信号を機能的電気刺激
(Functional electrical stimulation:以下FES
と記す)コンピユータを用いて処理し、神経又は
筋近傍に埋込まれた電極に上述のFESコンピユー
タでプログラムされた電気的な刺激を与え、それ
によつて引き起された筋収縮で患者の意図する四
肢の動作を行なう様にした刺激装置が特開昭59−
160455号公報に開示されている。この様なFESコ
ンピユータによる刺激装置は四肢のみならず呼吸
筋、躯幹筋、泌尿生殖器等の運動機能を働かせる
ことが可能で、特に脳卒中や脊髄損傷等で生じた
運動麻痺で生ずる筋萎縮、筋短縮、筋及び関節の
拘縮、骨萎縮、筋の痙性そして循環障害等の治療
効果が顕著である。この様な刺激装置は種々の構
成のものが提案されているが、例えば特開昭61−
217174号公報には、第4図に示す様な刺激装置1
4が示されている。第4図で1a〜1nは運動麻
痺患者の残存する音声、関節、筋肉変位、呼吸、
生体電位(脳波、筋電図、生体活動電位)、その
他の生体より得られる各種生体信号を検出する検
出手段であり、この検出手段1a〜1nからの検
出信号は信号処理手段2を構成するアナログ−デ
ジタル変換回路で検出信号をデジタル化した制御
信号としてFESコンピユータ3に供給する。FES
コンピユータ3は各制御信号毎の刺激データをコ
ンピユータ内の記憶手段4内に格納していて、信
号処理手段2で入力された各種の制御信号を認識
して記憶手段4に格納された刺激データを選択す
る。この記憶手段4に格納する刺激データは患者
毎に大型の開発用コンピユータ6で作成される。
即ち、ROMライタ7でROMに刺激データが書
き込まれたものをFESコンピユータ3の記憶手段
4に差し込む様に成されている。上述のFESコン
ピユータ3で選択された刺激データに基づいて刺
激パルス列を作つて生体に埋め込まれた複数の電
極5を刺激することで麻痺部分を働かせる様にし
ている。
〔考案が解決しようとする問題点〕
上述の従来構成の刺激装置では麻痺患者に供給
する刺激データは刺激パターンデータ生成用コン
ピユータ6を用いて個々の患者に応じた刺激パタ
ーンデータをROMライタ7でROMに書き込み、
このROMをFESコンピユータ3の記憶手段4に
差し込んで刺激装置14を動作させるために、
個々の麻痺患者特有の生体の特性、例えば、個人
の神経、筋群のばらつき及び特定の麻痺患者が用
いる刺激装置の出力特性のばらつき等で麻痺患者
個人個人に完全に適合した刺激パターンデータを
生成することが出来ない欠点があつた。
本考案は叙上の欠点に鑑みなされたものでその
目的とするところは、患者及びその患者が使用す
る刺激装置に適合した刺激パターンデータの得ら
れる刺激パターンデータ修正装置を得んとするも
のである。
〔問題点を解決するための手段〕
本考案の刺激パターンデータ修正装置は第1図
示の如く、麻痺した運動機能に関与する複数の神
経、筋群を電気的に刺激する刺激パルスを取り出
す機能的電気刺激コンピユータ3を有する刺激装
置14と、機能的電気刺激コンピユータ3の記憶
手段4内に記憶する少くとも麻痺患者の個々の刺
激パターンデータを生成する刺激パターン生成用
コンピユータ6とを有する生成装置15とを具備
し、生成装置15と刺激装置14並に個々の麻痺
患者9に取り付けた複数の電極5a〜5m間を互
に接続し、生成装置15の刺激パターンデータに
基づき刺激装置14を介して個々の麻痺患者9に
取り付けた複数の電極5a〜5mを電気刺激する
ことで刺激装置14と個々の麻痺患者9に適合し
た刺激パターンデータを生成装置15で修正する
様にしたものである。
〔作用〕
本考案の刺激パターンデータ修正装置は刺激パ
ターン生成用コンピユータ6とFESコンピユータ
3及び麻痺患者9間を接続して個々の麻痺患者9
特有の刺激パルスのレベル等を見つけ出して、個
人に適合した少くとも、刺激パターンデータを刺
激パターン生成用コンピユータ6で生成し、FES
コンピユータの記憶手段4内にこの刺激パターン
データ格納後は刺激装置14と患者9間だけで利
用する様にしたのである。
〔実施例〕
以下、本考案の刺激パターンデータ修正装置の
一実施例を第1図乃至第3図について説明する。
尚、第4図との対応部分には同一符号を付して重
複説明を省略する。第1図に示す本例では、運動
麻痺患者9の残存する機能である、例えば音声、
関節、筋肉変位、呼吸、生体電位等を検出する音
声検出手段1a、関節、筋肉変位検出手段1b、
呼吸検出手段1c、生体電位検出手段1n等で検
出出力を取り出し、複数の増幅器及びアナログデ
ジタル変換器(A/D)より構成された信号処理
手段2に供給し、A/Dに供給された1つの検出
信号をデジタル化して制御信号とし、この制御信
号をFESコンピユータ3に供給する。このFESコ
ンピユータ3の記憶手段4、例えばROMの刺激
データ領域4a,4bにはチヤンネル毎(例えば
1〜mチヤンネル)の刺激データが記憶され、更
に、動作プログラムデータ領域4cには動作プロ
グラムデータ等も記憶されている。この様な記憶
データの読み出しはA/Dからの制御信号で刺激
データのアドレスを指定すると例えばmチヤンネ
ルの刺激データが複数のデジタルアナログ変換器
(D/A)及びアイソレータで構成される信号出
力手段8からアナログ信号の刺激パルス列として
麻痺患者9の生体内に埋込まれた電極5a,5b
…5mに供給される。電極5a,5b…5mは神
経、筋群を刺激して麻痺患者9の麻痺部分を働か
せる様になる。
一方、従来では個々の麻痺患者9の刺激パター
ンデータを生成する大型の刺激パターン生成用コ
ンピユータ6と、RAM等のコンピユータ中に含
まれる記憶手段10並に外部記憶装置11等から
成る生成装置15は刺激装置とは切り離されてい
て、生成した刺激パターンデータと動作プログラ
ムデータ等をROMに記憶し、このROMを介し
て刺激装置14内のFESコンピユータ3の記憶手
段4に差し込んでいたが、本例ではFESコンピユ
ータ3と刺激パターン生成用コンピユータ6間を
データバス12等の伝送路を介して連絡する。こ
の伝送路はデータバスによらずテレメータ、赤外
線、電磁的結合手段等を介して行なつてもよく、
この様な伝送路はFESコンピユータ3を生体内に
埋込んだときには特に顕著な効果を示す。刺激パ
ターン生成用コンピユータ6内で生成する刺激パ
ターンデータの生成手順を第2図及び第3図で説
明する。先ずスタート(ST0)の次のステツプで
は生成装置15内の外部記憶装置11にフロツピ
デイスクに書き込まれた標準刺激パターンをロー
ドする(ST1)、この標準刺激パターンは健常者
(麻痺していない正常者)の関節、筋肉変位を検
出した第3図A,A′に示す筋電図波形を第3図
B,B′に示す様にエンベロープ検波し、この検
波した波形を所定の周波数で第3図C,C′に示す
様にサンプリングし、第3図D,D′に示す様な
サンプリングしたパルス列の例えば電圧振幅
Am,Am′をデジタル値としてフロツピに記憶し
ている。第3図A,A′は刺激データの1例を示
し、例えば手の把持動作のうち、コツプをつかむ
動作のうちで、手内筋及び手外筋に分布する2チ
ヤンネル分の刺激パターンデータを示している。
この様なチヤンネルは把持動作に応じてチヤンネ
ル数が適宜選択される。次のステツプ(ST2)で
は生成装置15と刺激装置14並に麻痺患者9間
を接続するために信号出力手段8と個々の麻痺患
者9の埋込まれた複数電極5a〜5m間を接続す
ると共にFESコンピユータ3と刺激パターン生成
用コンピユータ6間をデータバスで連絡する。次
のステツプ(ST3)では生成装置15をコントロ
ールして刺激装置14のFESコンピユータ3を介
して麻痺患者9の個々の神経や筋群を刺激する。
次のステツプ(ST4)では、例えば刺激パターン
生成用コンピユータ6内に設けられた図示しない
キーボードを操作して、第3図D,D′のF,
F,′部分において、第3図E,E′に示すように
刺激パルスの振幅をH1,H1′,H2,H2′で示す
如く変化させる。この時、個々の患者の反応を見
ながら、個々の筋の反応が開始するスレツシホー
ルドレベルを健常者のスレツシホールドレベルと
比較して、個々の患者のスレツシホールドレベル
見つけだす。次のステツプ(ST5)では、見つけ
だしたスレツシホールドレベルに合わせて記憶手
段10に記憶した健常者の標準刺激パターンデー
タの基準レベルを修正する。このようにして、標
準刺激パターンデータを患者個人の刺激パターン
データに適合化させる。次のステツプ(ST6)で
は記憶手段10の刺激データ領域10a,10b
と動作プログラムデータ領域10cに修正して格
納したデータをデータバス12を通じてFESコン
ピユータ3の記憶手段4の刺激データ領域4a,
4bと動作プログラム領域4cに転送する。この
場合動作プログラムデータも一緒に転送したか刺
激パターンデータのみ転送させてもよい。次のス
テツプ(ST7)では生成装置15と刺激装置14
との間のデータバス12を切り離す。次のステツ
プでは修正の行なわれた刺激装置と、麻痺患者9
間だけでこの刺激装置が用いられてエンド
(ST3)に至る。
上述の実施例ではすべての刺激パターンデータ
を修正して移し変えた場合を説明したが、修正し
た部分の刺激パターンデータのみ転送してもよ
く、或は動作プログラムデータの一部を生成装置
内で修正し、修正部分だけデータバス12を通じ
てFESコンピユータの記憶手段4の動作プログラ
ムデータ領域に書き込む様にしてもよい。更にデ
ータバスを用いず従来例の様にROMライタを用
いて修正を行つてもよい。
この様に本考案は患者に適合した刺激パターン
データを刺激装置内の記憶手段に格納する際に生
成装置と刺激装置を通じて患者に電気刺激を与え
るので患者の個人差、刺激装置の製作時のばらつ
き等を合せ込んで修正された刺激パターンデータ
を得ることが出来る特長を有する。尚、本考案は
上述の実施例に限定されることなく、本考案の要
旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるこ
とは勿論である。
〔考案の効果〕
本考案は叙上の如く構成させたので、麻痺患者
個人に適合した刺激パターンデータが得られると
共に、その患者が使用する刺激装置の出力特性に
合せて、修正された刺激パターンデータを得るこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の刺激パターンデータ修正装置
の一実施例を示す系統図、第2図は第1図の刺激
パターンデータ生成手順を示すフローチヤート
例、第3図は第2図説明用の波形図、第4図は従
来の刺激装置の系統図である。 1aは音声検出手段、1bは関節、筋肉変位検
出手段、1cは呼吸検出手段、1nは生体電位検
出手段、2は信号処理手段、3はFESコンピユー
タ、4,10は記憶手段、5a,5b…5mは電
極、6は刺激パターン生成用コンピユータ、11
は外部記憶装置、14は刺激装置、15は生成装
置である。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 麻痺した運動機能に関与する複数の神経、筋群
    を電気的に刺激する刺激パルスを取り出す機能的
    電気刺激コンピユータを有する刺激装置と、 標準刺激パターンデータを保有すると共に、
    個々の患者のスレツシホールドレベルに合わせて
    この標準刺激パターンデータの基準レベルを修正
    し、該個々の患者に適合した刺激パターンデータ
    を生成する刺激パターン生成用コンピユータを具
    備する生成装置と、 上記刺激装置及び上記生成装置との間を接続
    し、修正された刺激パターンデータを上記刺激装
    置へ転送する伝送手段と、 を具えることを特徴とする刺激パターンデータ修
    正装置。
JP1987182745U 1987-11-30 1987-11-30 Expired JPH0448201Y2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1987182745U JPH0448201Y2 (ja) 1987-11-30 1987-11-30

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1987182745U JPH0448201Y2 (ja) 1987-11-30 1987-11-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0187751U JPH0187751U (ja) 1989-06-09
JPH0448201Y2 true JPH0448201Y2 (ja) 1992-11-13

Family

ID=31474189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1987182745U Expired JPH0448201Y2 (ja) 1987-11-30 1987-11-30

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0448201Y2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0187751U (ja) 1989-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Popovic et al. Neuroprostheses for grasping
KEITH et al. Functional neuromuscular stimulation neuroprostheses for the tetraplegic hand
Hoshimiya et al. A multichannel FES system for the restoration of motor functions in high spinal cord injury patients: a respiration-controlled system for multijoint upper extremity
Saxena et al. An EMG-controlled grasping system for tetraplegics
Nathan An FNS-based system for generating upper limb function in the C4 quadriplegic
Rupp et al. Neuroprosthetics of the upper extremity-clinical application in spinal cord injury and challenges for the future
Pellot-Cestero et al. Implanted electrodes for functional electrical stimulation to restore upper and lower extremity function: history and future directions
JPS61217174A (ja) 機能的電気刺激による生体機能再建装置
Popović et al. Neuroprosthesis and functional electrical stimulation (peripheral)
JPH0328225B2 (ja)
JP2835395B2 (ja) 刺激装置
Chapin Neural prosthetic devices for quadriplegia
Billian et al. Upper extremity applications of functional neuromuscular stimulation
Schill et al. Automatic adaptation of a self-adhesive multi-electrode array for active wrist joint stabilization in tetraplegic SCI individuals
Veltink et al. Biomechatronics–assisting the impaired motor system
JP2893084B2 (ja) 刺激パターンデータ伝送方式
JP2799378B2 (ja) 刺激装置
JP2821525B2 (ja) 刺激装置及び環境制御装置
JP2849660B2 (ja) 刺激装置
JPH0448204Y2 (ja)
JPH0448202Y2 (ja)
JP2799379B2 (ja) 刺激装置
JPH0428599Y2 (ja)
Matsushita et al. Electromyogram analysis and electrical stimulation control of paralysed wrist and hand
JPH0448203Y2 (ja)