JPS58212432A - 筋電位検出装置 - Google Patents
筋電位検出装置Info
- Publication number
- JPS58212432A JPS58212432A JP57095637A JP9563782A JPS58212432A JP S58212432 A JPS58212432 A JP S58212432A JP 57095637 A JP57095637 A JP 57095637A JP 9563782 A JP9563782 A JP 9563782A JP S58212432 A JPS58212432 A JP S58212432A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- myoelectric potential
- signal
- circuit
- signals
- noise
- 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.)
- Granted
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、筋電位の平均振幅値を検出する装置に関する
ものである。
ものである。
従来、スポーツの分析や各種運動機能回復訓練等におい
て、筋肉による骨格運動を、筋肉の活動に関連した筋電
位信号を用いて解析するに際し、第１図に示すように、
筋肉α上の皮膚面に一対の電極すを貼着し、それによっ
て検出した筋電位信号を増幅器で増幅して第２図（イ）
に示す筋電位信号を求め、それを整流器で整流して同図
（ロ）に示す整を求めて筋電位の平均振幅値とし、これ
によって筋肉の活動度を推定していた。
て、筋肉による骨格運動を、筋肉の活動に関連した筋電
位信号を用いて解析するに際し、第１図に示すように、
筋肉α上の皮膚面に一対の電極すを貼着し、それによっ
て検出した筋電位信号を増幅器で増幅して第２図（イ）
に示す筋電位信号を求め、それを整流器で整流して同図
（ロ）に示す整を求めて筋電位の平均振幅値とし、これ
によって筋肉の活動度を推定していた。
しかしながら、上記従来の方法では、身体の動きに伴っ
て電極やリード線等が動くことに起因し、あるいは商用
電源や電磁波、静電場等に起因して、それぞれ筋電位信
号に雑音が混入するのを避けられず、而して上述の方法
はこれらの雑音の抑制・除去にあまり有効なものではな
く、その対策としては特定の周波数成分を除去するフィ
ルタを通過させるといった手段が任用されているにすぎ
ない。
て電極やリード線等が動くことに起因し、あるいは商用
電源や電磁波、静電場等に起因して、それぞれ筋電位信
号に雑音が混入するのを避けられず、而して上述の方法
はこれらの雑音の抑制・除去にあまり有効なものではな
く、その対策としては特定の周波数成分を除去するフィ
ルタを通過させるといった手段が任用されているにすぎ
ない。
本発明は、上述した筋電位の平均振幅値を、筋電位以外
の雑音による影響を抑制、排除しながら検出することの
できる装置を提供しようとするものである。
の雑音による影響を抑制、排除しながら検出することの
できる装置を提供しようとするものである。
上記目的を達成するため、本発明の筋電位検出装置は、
筋繊維に治って伝達する筋電位信号を所定の遅延時間を
隔てて検出する二組の電極を備え、遅延した筋電位信号
を検出する一方の電極を乗算器に接続すると共に、他方
の電極を上記遅延時間だけ遅延させる遅延回路を介して
上記乗算器に接続し、この乗算器にその出力における低
周波信号のみを通過させて雑音信号を抑制、排除する平
滑回路を接続すると共に、この平滑回路にその出力の平
方根を求める開方回路を接続したことを特徴とするもの
である。
筋繊維に治って伝達する筋電位信号を所定の遅延時間を
隔てて検出する二組の電極を備え、遅延した筋電位信号
を検出する一方の電極を乗算器に接続すると共に、他方
の電極を上記遅延時間だけ遅延させる遅延回路を介して
上記乗算器に接続し、この乗算器にその出力における低
周波信号のみを通過させて雑音信号を抑制、排除する平
滑回路を接続すると共に、この平滑回路にその出力の平
方根を求める開方回路を接続したことを特徴とするもの
である。
かかる本発明の筋電位検出装置を用いれば、筋繊維に沿
って伝わる筋電位信号を所定の遅延時間だけ隔てて二組
の電極によって検出し、検出した側筋電位信号を上記遅
延時間だけ逆にすら子ことにより相互に同期状態として
乗算すると共に、それらに含まれる雑音信号同士を上記
遅延時間だけ位相をずらして乗算することとなり、その
ため乗算器からの出力信号を低域通過フィルタとしての
平滑回路で平滑化した後、開方回路においてその平方根
を求めることによシ、雑音信号を抑制、排除した筋電位
信号を得ることができる。
って伝わる筋電位信号を所定の遅延時間だけ隔てて二組
の電極によって検出し、検出した側筋電位信号を上記遅
延時間だけ逆にすら子ことにより相互に同期状態として
乗算すると共に、それらに含まれる雑音信号同士を上記
遅延時間だけ位相をずらして乗算することとなり、その
ため乗算器からの出力信号を低域通過フィルタとしての
平滑回路で平滑化した後、開方回路においてその平方根
を求めることによシ、雑音信号を抑制、排除した筋電位
信号を得ることができる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に神経３か
らの信号による筋肉の興奮が、神経筋接：′！ 合部４から筋繊維２に沿って伝導することによシ発生す
るものであり、そのため神経筋接合部４がら離れるに従
って筋電位の発生は遅延することに瀝り、筋肉上の皮膚
に筋繊維方向に配置した二組のＭ、 ’ｊｔ？ｉで筋電
位を導出すると、第４図（イ）、（ロ）に示すように、
一定の時間遅れτをもったほぼ同一の波形として観、察
される。
らの信号による筋肉の興奮が、神経筋接：′！ 合部４から筋繊維２に沿って伝導することによシ発生す
るものであり、そのため神経筋接合部４がら離れるに従
って筋電位の発生は遅延することに瀝り、筋肉上の皮膚
に筋繊維方向に配置した二組のＭ、 ’ｊｔ？ｉで筋電
位を導出すると、第４図（イ）、（ロ）に示すように、
一定の時間遅れτをもったほぼ同一の波形として観、察
される。
第６図において筋肉１上の皮膚面に貼着した第１及び第
２の二組の双極電極１１ 、１２は、上述の時間遅れを
もった筋型１泣信号を検出するもので、それらのｔ極１
１ 、１２を筋繊維２に泊って互いに所定距離だけ離間
させている。従って、筋電位信号は、第１の双極Ｗ５極
１】で検出してからア延時間τの後に第２の双極電極１
２で検出されることになる。上記遅延時間τを決定する
二組の双極電極１１ 、１２のってその距離は筋電位信
号に後述する処理を施すことにより雑音信号を抑制、除
去できる距離に設定される。
２の二組の双極電極１１ 、１２は、上述の時間遅れを
もった筋型１泣信号を検出するもので、それらのｔ極１
１ 、１２を筋繊維２に泊って互いに所定距離だけ離間
させている。従って、筋電位信号は、第１の双極Ｗ５極
１】で検出してからア延時間τの後に第２の双極電極１
２で検出されることになる。上記遅延時間τを決定する
二組の双極電極１１ 、１２のってその距離は筋電位信
号に後述する処理を施すことにより雑音信号を抑制、除
去できる距離に設定される。
上記第１及び第２の双極電極１１ 、１２は、それぞれ
第１及び第２の増幅器に接続し、第１の増幅器は遅延回
路を介して乗算器に接続し、信号を上記遅延時間τだけ
遅延させて乗算器に加えるように構成し、また第２の増
幅器の出力端子は直接乗算器に接続し、これにより第１
及び第２の双極電極１１ 、１２で検出した一対の筋電
位信号を乗算器において同期状態として乗算し、後の開
方（平方根の計算）処理に対応させている。さらに、上
記乗η。
第１及び第２の増幅器に接続し、第１の増幅器は遅延回
路を介して乗算器に接続し、信号を上記遅延時間τだけ
遅延させて乗算器に加えるように構成し、また第２の増
幅器の出力端子は直接乗算器に接続し、これにより第１
及び第２の双極電極１１ 、１２で検出した一対の筋電
位信号を乗算器において同期状態として乗算し、後の開
方（平方根の計算）処理に対応させている。さらに、上
記乗η。
器には低域通過フィルタ等の平滑回路を介して開方回路
を接続し、乗算器からの出力信号のうち低周波信号のみ
を通過させることにより平滑化して、雑音信号を抑制、
排除した後、それを開方して筋電位信号Ａ、を得るよう
にしている。
を接続し、乗算器からの出力信号のうち低周波信号のみ
を通過させることにより平滑化して、雑音信号を抑制、
排除した後、それを開方して筋電位信号Ａ、を得るよう
にしている。
上記構成の装置において、筋肉ｌの興奮が神経筋接合部
４から筋繊維２に沼って伝わると、筋電位信号が先ず第
１の双極電極１１で、次いで遅延時間Ｔの後に第２の双
極電極１２でそれぞれ検出されるが、第１の増幅器から
の信号のみが遅延回路により遅延時間τだけ遅らせて乗
算器に印加されるため、同一の筋電位信号が同期状態で
乗算されることになる。この乗算回路からの出力信号は
、平滑回路で平滑された後開方回路において開方され、
雑音信月が抑制、排除された筋電位信号Ａ＋が出力され
る。
４から筋繊維２に沼って伝わると、筋電位信号が先ず第
１の双極電極１１で、次いで遅延時間Ｔの後に第２の双
極電極１２でそれぞれ検出されるが、第１の増幅器から
の信号のみが遅延回路により遅延時間τだけ遅らせて乗
算器に印加されるため、同一の筋電位信号が同期状態で
乗算されることになる。この乗算回路からの出力信号は
、平滑回路で平滑された後開方回路において開方され、
雑音信月が抑制、排除された筋電位信号Ａ＋が出力され
る。
次に、上記信号処理において、一対の筋電位信号中の雑
音信号が抑制、排除される過程について詳細に説明する
。
音信号が抑制、排除される過程について詳細に説明する
。
一般に、上記筋電位信号に混入する外来雑音には、一対
の筋電位信号のそれぞれに同位相が逆位第５図及び第６
図は、これを説明するだめのもので、第５図（ロ）及び
（ハ）は、皮膚面上における電極の動きにより逆位相で
、混入する一対の靴音信号、同図に）は上記靴音信号の
一方の位相をずらして乗算することにより筋電位信号に
影酔を与え々い小さな負の信号となることを示している
。また、第６図は商用電源によシ混入する一対の雑音信
号が除去される過程を示し、同図（ハ）は位相を９０°
遅延させた靴音信号、（ロ）は第２の増幅器の出力信号
中における雑音信号、に）は上記雨靴音信号を乗算した
信号を示し、これを平滑化することにより靴音信号をＯ
にすることができる。なお、第３図中における（口）〜
に）は、上記第５図ないし第６図における各信号（ロ）
〜に）の検出点を示すものである。
の筋電位信号のそれぞれに同位相が逆位第５図及び第６
図は、これを説明するだめのもので、第５図（ロ）及び
（ハ）は、皮膚面上における電極の動きにより逆位相で
、混入する一対の靴音信号、同図に）は上記靴音信号の
一方の位相をずらして乗算することにより筋電位信号に
影酔を与え々い小さな負の信号となることを示している
。また、第６図は商用電源によシ混入する一対の雑音信
号が除去される過程を示し、同図（ハ）は位相を９０°
遅延させた靴音信号、（ロ）は第２の増幅器の出力信号
中における雑音信号、に）は上記雨靴音信号を乗算した
信号を示し、これを平滑化することにより靴音信号をＯ
にすることができる。なお、第３図中における（口）〜
に）は、上記第５図ないし第６図における各信号（ロ）
〜に）の検出点を示すものである。
第７図は、上記のようにして求めた筋電１泣信号Ａ、を
、破線で囲んだ従来の装置による雑音混入状態の筋電位
信号んで割算することにょシ、筋電位信号Ａ２への靴音
の混入の有無及びその程度を知得するための芸名°を示
ずものである。同図において、筋電位信号Ａ１を検出゛
する部分は、第６図と同様に構成している。筋電位イシ
号Ａ、をＡ、で割算した値Ａ３け、雑音の混入がない場
合にはＡ、とＡ２が一致するためｌとなり、雑音の混入
がある場合にはＡ１よりＡ２が大きくなるため１よシ小
さくなる。さらに、雑音の混入量が大きい場合には、雑
音信号の位相によってＡ、及びＡ３が負となシ、雑音の
混入が明確に知得でき各挿のチェックに用いることがで
きる。
、破線で囲んだ従来の装置による雑音混入状態の筋電位
信号んで割算することにょシ、筋電位信号Ａ２への靴音
の混入の有無及びその程度を知得するための芸名°を示
ずものである。同図において、筋電位信号Ａ１を検出゛
する部分は、第６図と同様に構成している。筋電位イシ
号Ａ、をＡ、で割算した値Ａ３け、雑音の混入がない場
合にはＡ、とＡ２が一致するためｌとなり、雑音の混入
がある場合にはＡ１よりＡ２が大きくなるため１よシ小
さくなる。さらに、雑音の混入量が大きい場合には、雑
音信号の位相によってＡ、及びＡ３が負となシ、雑音の
混入が明確に知得でき各挿のチェックに用いることがで
きる。
上記第１の増幅器からの出力信号を遅延する芹延回路は
、上記出力信号がアナログ量であることに年子化した後
に遅延回路に印加するようにすれば、遅延回路を簡単な
回路によって構成することができる。第９図（イ）ない
しくへ）の各信号は、第８図の装置の（イ）ないしくへ
）の各点で検出した信号であり、第８図の装置による信
号処理の過程を示している。
、上記出力信号がアナログ量であることに年子化した後
に遅延回路に印加するようにすれば、遅延回路を簡単な
回路によって構成することができる。第９図（イ）ない
しくへ）の各信号は、第８図の装置の（イ）ないしくへ
）の各点で検出した信号であり、第８図の装置による信
号処理の過程を示している。
第１し１社従来例の構成し１１第２図（イ）ないしくハ
）は上記従来例による信号処理の過程を示す波形図、第
６図は本発明の実施例の構成ド１、第４図（イ）、（ロ
）実施例の構成図、第９図は枦８図の回路による信号処
理の過程を示す波形図である。 指定代理人 工業技術院製品科学研究所長 高橋教司
）は上記従来例による信号処理の過程を示す波形図、第
６図は本発明の実施例の構成ド１、第４図（イ）、（ロ
）実施例の構成図、第９図は枦８図の回路による信号処
理の過程を示す波形図である。 指定代理人 工業技術院製品科学研究所長 高橋教司
Claims (1)
- １ 筋繊維に沿って伝達する筋電位信号を所定の遅両時
間を隔てて検出する二組の電極を備え、遅延した筋電位
信号を検出する一方の電極を乗算器に接続すると共に、
他方の電極を上記遅延時間回路を接続すると共に、この
平滑回路にその出力の平方根を求める開方回路を接続し
たことを特徴とする筋電位検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57095637A JPS58212432A (ja) | 1982-06-03 | 1982-06-03 | 筋電位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57095637A JPS58212432A (ja) | 1982-06-03 | 1982-06-03 | 筋電位検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58212432A true JPS58212432A (ja) | 1983-12-10 |
| JPS6364210B2 JPS6364210B2 (ja) | 1988-12-09 |
Family
ID=14143023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57095637A Granted JPS58212432A (ja) | 1982-06-03 | 1982-06-03 | 筋電位検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58212432A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61217136A (ja) * | 1985-03-20 | 1986-09-26 | 工業技術院長 | 筋線維伝導速度測定装置 |
| JP2022535931A (ja) * | 2019-06-07 | 2022-08-10 | ザ・バイオニクス・インスティテュート・オブ・オーストラリア | 神経活動を検出するための方法及びシステム |
-
1982
- 1982-06-03 JP JP57095637A patent/JPS58212432A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61217136A (ja) * | 1985-03-20 | 1986-09-26 | 工業技術院長 | 筋線維伝導速度測定装置 |
| JP2022535931A (ja) * | 2019-06-07 | 2022-08-10 | ザ・バイオニクス・インスティテュート・オブ・オーストラリア | 神経活動を検出するための方法及びシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6364210B2 (ja) | 1988-12-09 |
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