JPS61217174A

JPS61217174A - 機能的電気刺激による生体機能再建装置

Info

Publication number: JPS61217174A
Application number: JP5797785A
Authority: JP
Inventors: 康延半田; 半田　勉; 星宮　望
Original assignee: Research Development Corp of Japan
Current assignee: Japan Science and Technology Agency
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1985-03-22
Publication date: 1986-09-26
Also published as: JPH0326620B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、脳やを髄の外傷、血管障害、その他の疾患に
よる中枢性運動ニューロン障害によって生じた運動麻痺
に対し、当該麻痺筋あるいはそれを支配する神経を電気
刺激し、必要な運動機能を再建する機能的電気刺激によ
る生体機能再建装置に関するものである。

〔従来の技術と問題点〕

脳卒中、を髄損傷およびその他の原因で身体に運動性麻
痺をきたした患者に対し、装具あるいは手術的方法によ
って失われた機能を少しでも再建しようとする治療が施
される。しかし、そのような治療方法が適用不可能な重
度の運動機能障害では、他に治療する手段がなく、多（
は治療を断念せざるを得ない現状である。一方、近年中
枢性に麻痺した運動機能を電気刺激によって再建しよう
とする機能的電気刺激（Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｅｌｅ
ｃｔｒｉｃａｌｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ　：以下ＦＥＳ
という）法が有力な方法として注目を浴びてきており、
基本的に、四肢、呼吸筋、躯幹筋、泌尿生殖器などの運
動機能をＦＥＳによって再建可能であることが判明して
きている。ことに、神経にＦＥＳを与えて筋収縮を得る
ことは極めて生理的なものであり、麻痺によって生じた
筋萎縮、筋の短縮、筋および関節の拘縮、骨萎縮、筋の
痙性、そして循環障害などに対する治療効果も有してい
る点、非常に画期的な方法であるといえる。

ＦＥＳによって四肢の運動、呼吸運動および排尿等の失
われた機能を獲得しようとする装置は、これまで種々発
表されてきている。しかし、従来のこれらの装置には汎
用性が全くな（、患者別、疾患別あるいは身体の部位別
に異なった構成の装置を製作しなければならなかった。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであって、患者
や疾患に無関係に共通の装置本体を構成することができ
、且つ装置本体の小型、軽量化を可能にした機能的電気
刺激による生体機能再建方式を提供することを目的とす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本発明の機能的電気刺激による生体機能再建
方式は、音声処理装置や各種のセンサーを有し制御信号
を入力する入力手段と神経や筋に刺激を与える電極を有
し該電極に刺激パルス列を印加する刺激手段と入力手段
から制御信号を入力して憚り激パルス列を刺激手段に出
力する演算処理制御装置とを備え、制御信号に応じて所
定の電極に刺激パルス列を印加する機能的電気刺激によ
る生体機能再建方式であって、演算処理制御装置は、動
作毎に該動作に必要な神経や筋に与える刺激パターンを
設定した刺激データを有し、制″御信号を認識し該制御
信号の内容に従って刺激データを選択して刺激パルス列
を生成するように構成したことを特徴とするものである
。

〔作用〕

本発明の機能的電気刺激による生体機能再建方式では、
制御信号を基に登録された刺激データが選択され、その
刺激データによって電極に印加する刺激パルス列が生成
される。従って、疾患別、部位別の刺激パターンを、共
通の開発用コンピュータなどを使って作成し、それを例
えばＲＯＭに書き込んだ後装置本体に差し込んで動作さ
せるようにして簡単に使用できる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明に係る生体機能再建装置を備えた全体シ
ステムの１実施例構成を示す図、第２図は本発明に係る
生体機能再建装置で使用される刺激データを説明するた
めの図である。

第１図において、１は信号処理装置、２はＦＥＳコンピ
ュータ・システム、３は電極、４は開発用コンピュータ
、５はＲＯＭライターを示す。信号処理装置１は、音声
入力装置や各種のセンサーを使って、音声、関節運動及
びその他の部位の運動、呼吸、生体電位（脳波、筋電図
、生体活動電位）、姿勢、並びにその他の生体より得ら
れる各種の制御信号を処理するものであり、例えばセン
サーにより検知された各種の制御信号に対してろ波、整
流、積分、周波数−電圧変換処理を行い、或い゛は音声
入力装置より入力された音声による制御信号に対して音
声認識処理その他の処理を行う。

ＦＢ、Ｓコンピュータ・システム２は、動作毎の刺激デ
ータを記憶部に格納しておき、信号処理装置１を通して
入力された各種の制御信号を認識して記憶部に格納され
た刺激データを選択し、該刺激データに基づく刺激パル
ス列の生成を行うものである。電極３は、ＦＥＳコンピ
ュータ・システム２から供給される刺激パルス列を麻痺
部位の神経や筋に与えるものである。開発用コンピュー
タ４は、必要な動作のための刺激データを作成し、例え
ばＲＯＭライター５を介してＲＯＭに書き込む役割をも
つ。各動作の刺激データを書き込まれたＲＯＭは、本発
明に係るＦＥＳコンピュータ・システム２の記憶部に差
し込まれる。

信号処理装置１を通して入力された各種の制御信号は、
必要動作の選択や実行命令として用いられるとともに、
制御信号量の変化に応じて動作を連続的に行わせる比例
制御信号として用いられる。

例えば上肢では、手の何種類かの把持動作のうち目的に
適った動作を選択する場合の音声入力による制御信号を
動作選択命令とし、さらにその動作の開始、保持、再開
、中断或いは変更などを命令する場合の音声入力による
制御信号を実行命令とし、頚の前屈、後屈の角度の大き
さに比例して入力される制御信号を比例制御信号としそ
用いる。

比例制御信号は、手の把持に関与する筋に分布する神経
や筋への刺激強度を、頚の前屈、後屈の角度の大きさに
比例して変え手の把持動作やその把持力を制御するもの
である。そして、動作選択命令が入力されると、その命
令に対応する刺激パターンの刺激データを選択し、しか
る後に実行命令が入力されると、その命令に従って比例
制御信号に対応した刺激強度の刺激データを読み出して
刺激パルス列を生成し出力する。

記憶部に格納される刺激データの１例を示したのが第２
図である。第２図に示す例は、手の把持動作のうちコツ
プをつかむ動作の刺激データの例であり、横軸はメモリ
のアドレス、縦軸は刺激強度を示し、線（ａｌないしく
ｅｌは手を動かす手内筋と手外筋に分布する神経を刺激
する５チャンネル分の刺激パターンを示している。この
刺激パターンは、電気刺激に対する神経、筋の閾値や最
大刺激強度を測定し、且つ電気刺激による個々の筋の動
きおよび組み合わせ刺激による手の協調動作を予め調べ
て作成されるもので、０ないしＥバイト（図示の例では
２７２バイト）のアドレスを比例制御信号（Ａ／Ｄ入力
値）で順次指定する。その結果、そのアドレスに対応す
る各チャンネルのＦＥＳの刺激強度が順次呼び出され、
電極に印加されることによって目的とする動作が遂行さ
れる。例えば第２図において比例制御信号によるアドレ
スがＡｉの場合には刺激強度１．、Ｔｂ、Ｉｅが読み出
され、また、比例制御信号が変化してそのアドレスがＡ
、になると刺激強度１ｔ、、Ｉ。′、Ｉｄが読み出され
て、この刺激強度の刺激パルス列が生成されてそれぞれ
の電極に印加される。この場合、刺激強度とは、刺激パ
ルス（電流或いは電圧）の振幅、パルス幅又は周波数の
ことをいう。

第３図は本発明に係るＦＥＳコンピュータ・システムの
ハードウェア構成の１実施例を示す図、第４図は本発明
に係るＦＥＳコンピュータ・シスメムの機能ブロック構
成の１実施例を示す図である。図中、１１はキーボード
、１２−１ないし１２−ｍと２３はＡ／Ｄ　（アナログ
／ディジタル）コンバータ、１３は記憶部、１４は中央
処理装置、１５−１ないし１５−ｎと３５はＤ／Ａ　（
ディジタル／アナログ）コンバータ、１６−１ないし１
６−ｎと３６はアイソレータ、２１はシステム初期化、
２２は統御プログラム、２４は入力チャンネル・フラッ
グ制御、２５と３４はフラッグ、２６は入力データ変換
処理、２７はデータファイルの選択セント、２日はデー
タファイル、２９はデータの読み出し、３０はオート機
能、３１はＦＥＳプログラム、３２は出力データ変換処
理、３３は出力チャンネル・フラッグ制御を示す。

第３図において、記憶部１３は、各種のプログラムを格
納する領域１３−１、データ操作その他の作業領域１３
−２、第２図に示すような各動作毎の刺激データを格納
する領域１３−３．１３−４を有する。

中央処理装置１４は、キーボード１１やＡ／Ｄコンバー
タ１２−１ないし１２−ｍなどの入力部と接続され、記
憶部１３に格納されたプログラムを実行するマイクロコ
ンピュータであって、入力部から送られてきた制御信号
を認識して記憶部１３に格納された刺激データを選択セ
ントし、比例制御信号に基づいてその刺激データを読み
出して刺激パルス列を作成し出力する。この刺激パルス
列は、Ｄ／Ａコンバータ１５−１ないし１５−　ｎ’、
アイソレータ１６−１ないし１６−ｎを通して電極に印
加される。アイソレータ１６−１ないし１６−ｎは、コ
ンデンサ或いはトランスなどからなり、電源からの漏れ
電流が電極を介して生体に印加されるのを防ぐとともに
、刺激電流或いは電圧から直流成分を除去し、生体組織
と電極界面における電気化学的変化を最小に抑えるよう
にするものである。従って、このアイソレータ１６−１
ないし１６−ｎは、機器の安全性と信頼性とを保証する
上では必要欠くべからざるものとなる。また、中央処理
装置１４は、内蔵したパラレルＩ１０を介して開発用コ
ンピュータ或いは他の制御用コンピュータと交信し得る
機能を備えるようにすることによって、システムのデパ
ックも容易に行えるようにすることができるとともに、
制御用コンピュータの端末装置としての利用も可能であ
る。このようにすると、手足その他複数の制御お行う場
合には、制御用コンピュータの下に連合して働かせるこ
とができる。

本発明に係るＦＥＳコンピュータ・システムは、第４図
にその１例を示すように基本的にはシステム全体を統御
する統御プログラム２２と、制御信号に基づいて刺激パ
ルスを発生させるＦＥＳプログラム３１とを有する。こ
のうち統御プログラム２２は、システムの初期化２１、
キーボードや音声認識装置及びＡ／Ｄコンバータなどを
介して入力データ変換処理２６から読み込んだ生体から
の制御信号の認識、振り分け、入力チャンネル・フラッ
グ制御２４、データファイルの選択セット２７、出力チ
ャンネル・フラング制御３３の制御を行うとともに、Ｆ
ＥＳプログラム３１との相互制御などを行うものであり
、制御信号を認識してデータファイル２８の中から動作
選択命令に基づいて刺激データを選択セットしたり、フ
ラッグ２５．３４を開閉制御したりする。これに対して
、ＦＥＳプログラム３１は、オート機能３０、データ読
み出し２９、出力データ変換処理３２の制御を行い、選
択セットされた刺激データの比例制御信号に基づく読み
出し処理、読み出した刺激データを基に刺激パルス列を
生成しＤ／Ａコンバータへ出力する処理を行うものであ
る。それぞれフラッグ２５．３４は、その開閉によって
比例制御信号及び刺激パルス列の入出力を制御するもの
であり、入力チャンネル・フラッグ制御２４及び出力チ
ャンネル・フラッグ制御３３は、動作選択命令や実行命
令に基づく統御プログラム２２の制御の下でフラッグ２
５．３４の開閉を制御するものである。また、入力デー
タ変換処理２６は、Ａ／Ｄコンバータ２３を通して入力
された制御信号をプログラムの読み取れる信号に変換処
理するものであり、出力データ変換処理３２は、刺激デ
ータから読み出されたデータをＤ／Ａコンバータ３５、
アイソレータ３６を通して電極に印加する刺激パルス列
に変換処理するものである。データファイル２８は、第
２図に示すような動作毎の刺激データを格納したファイ
ルであり、データファイルの選択セット２７は、動作選
択命令に基づく統御プログラム２２の制御の下でデータ
ファイル２８から所望の刺激データを選択しワークエリ
アにセットするものである。データ読み出し２９は、比
例制御信号や命令（動作の中途でその状態を保持するよ
うな命令）に基づきワークエリ　。

アにセ、フトされた刺激データを所定のアドレスに従っ
て読み出すものである。オート機能３０は、本発明に係
るＦＥＳプログラム３１に付随的な機能の１つであり、
この機能の実行により記憶部の刺激データのアドレスを
自動的に繰り返し指定してデータを読み出し、中枢性の
運動麻痺の電気刺激訓練治療装置として利用するもので
ある。

以上に説明した本発明に係る機能的電気刺激による生体
機能再建方式を適用した具体的な症例、中枢性運動神経
麻痺による上肢、下肢、躯幹、呼吸器、膀胱などの運動
麻痺のうち、を髄損傷による四肢麻痺患者の麻痺手を制
御する場合について以下に説明する。

その例として、右が第４頚髄（Ｃ４）、左が第５頚髄（
Ｃ５）のレベルで損傷し、四肢麻痺に陥った患者に対す
るＦＥＳの適用について述べる。

右上肢では、第５頚髄、第６頚髄に属するα−運動ニュ
ーロンが完全に障害されている。そのため、肘を屈曲さ
せる上腕二頭筋、上腕筋及び腕とう骨動への神経が変性
に陥り、筋自身も変性しているため電気刺激に全く反応
しない。また、左上肢では、第５頚髄のレベルにα−運
動ニューロンの障害があるものの不完全な障害であるた
め、・ＢＦＯ（Ｂａｌａｎｃｅｄ　Ｆｏｒｅａｒｍ　０
ｒｔｈｏｓｉｓ）の補助のもと、随意的に肘関節の屈伸
運動が可能である。しかし、手関節を伸展させるとう側
及び尺側手根伸筋は、それを支配するα−運動ニューロ
ンの障害によって随意的には無論のこと、電気刺激によ
っても反応しない。ところが、左の手指を動かす筋は変
性しておらず、それらに分布する神経を刺激することに
よって収縮させることができる。そこで、手関節を伸展
２０°に手術的に固定して把持動作する際最も有用な機
能的肢位とし、手指を動かす筋に分布する神経にＦＥＳ
を与えて把持動作を再建させることとした。

そこでまず最初に、刺激パルスを神経に与えるための電
極（テフロン被覆ステンレス撚線）を経皮的に当該神経
近傍に埋め込んだ。因に、手指を動かし把持動作を遂行
させる筋には、浅指屈筋、長掌筋、深指屈筋、指押部、
小指伸筋、長母指外転筋、短指伸筋、長母指伸筋、示指
伸筋、掌側骨間筋、背側骨間筋、虫様筋、短母指外転筋
、短母指屈筋、母指内転筋、母指対立筋、小指外転筋、
短小指屈筋、小指対立筋などがある。また、これらの筋
を支配する神経には、正中神経、尺骨神経、とう骨神経
があり、各筋に筋枝として分岐して分布している。究極
的には、これら全ての筋に正常時と同様の動きを惹起さ
せるようにそれらの筋に分布する全ての神経に刺激パル
ス列を与えればよい。しかしここでは、代表的なコツプ
を握る動作（ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ　ｇｒａｓｐ動作
）、母指指腹と示指側腹の間に物を挟む動作（ｋｅｙ　
ｇｒｉｐ動作）、及びトランプを持つ動作（ｐａｒａｌ
ｌｅｌ　ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ　ｇｒｉｐ動作）を遂行さ
せるため、指押部に分布するとう骨神経指伸筋技、長母
指屈筋に分布する正中神経長母指屈筋枝、浅指屈筋への
正中神経浅指屈筋技、母指対立筋への正中神経母指対立
筋技及び母指内転筋や第１背側骨間筋に分布する尺骨神
経の筋枝に電極を埋め込んだ。

制御信号としては、音声信号と頚の前屈後屈運動の角度
信号とを用いるものとし、前者で刺激データファイルの
選択・実行命令を与え、後者で手の開閉動作の比例制御
を行わせるために「コツプＪ　（ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ
ｌ　ｇｒａｓｐ）　、ｒカギＪ　（ｋｅｙ　ｇｒｉｐ）
、「トランプＪ　（ｐａｒａｌｌｅｌ　ｅｘｔｅｎｓｉ
ｏｎ　ｇｒｉｐ）などの音声信号を動作選択命令として
、「スタート」、「ヨシ」、「ヤメ」、「ヘンコラ」な
どの音声信号を実行命令として予め登録した。これらの
入力装置としては、周知の市販された音声入力装置、角
度センサーを用いればよい。これらの入力装置は、第３
図ではその他の制御信号入力端子やＡ／Ｄコンバータ１
２−１ないし１２−ｍに接続され、第４図ではＡ／Ｄコ
ンバータ２３の入力側に接続される。そして、第３図に
示す記憶部１３の領域１３−３．１３−４（第４図では
データファイル２８）には、上記３種類の把持動作のた
めの刺激データがそれぞれ格納される。刺激強度のデー
タは、刺激パルス電圧の振幅に変換され、また、刺激パ
ルスのパルス幅は０．２ｍ５ｅｃ、刺激パルスの周波数
は２０Ｈｚに設定される。また各音声信号は、予め所定
の音声の大きさにより登録される。

次に動作を説明する。

■　まずはじめにコツプを握る動作を選択するために、
「コツプ」を音声で入力すると、その音声入力信号によ
る制御信号はＡ／Ｄコンバータ２３、フラッグ２５、入
力データ変換処理２６を通して、統御プログラム２２に
読み込まれる。統御プログラム２２は、制御信号が予め
登録された動作選択命令の「コツプ」であることを認識
すると、データファイルの選択セット２７を制御してデ
ータファイル２８から「コツプ」に対応する刺激データ
を選択しワークエリアにセットする。この際統御プログ
ラム２２は、出力チャンネル・フラッグ制御３３を介し
てフラッグ３４をオフにし不必要な出力が生じないよう
にする。そして、次に実行信号が入力されるのを待つ。

■　次いで、「スタート」を音声で入力すると、その音
声入力信号による制御信号も同様にＡ／Ｄコンバータ２
３、フラッグ２５、入力データ変換処理２６を通して、
統御プログラム２２に読み込まれる。統御プログラム２
２は、制御信号が予め登録された実行命令の「スタート
」であることを認識すると、ＦＥＳプログラム３１を動
作させるとともに入力チャンネル・フラッグ制御２４を
制御して比例制御信号のチャンネルのフラッグをオンに
し、出力チャンネル・フラッグ制御３３を制御して選択
された動作に対応するチャンネルのフラッグ３４をオン
にする。

■　ＦＥＳプログラム３１は、比例制御信号のチャンネ
ルのフラッグがオンになったことにより、比例制御信号
を読み込む。

■　ＦＥＳプログラム３１は、比例制御信号による読み
出しアドレスに従って刺激データを読み出し、出力デー
タ変換処理３２、フラッグ３４、Ｄ／Ａコンバータ３５
、アイソレータ３６を通して刺激パルス列を出力する０
例えば頚の傾斜の角度センサーからの角度信号により刺
激データのアドレスを指定するようにした場合には、頚
の後屈に伴ってその角度信号に基づくアドレス値を小さ
くすることにより手を開いてコツプを手中に納めるよう
にし、次いで頚を徐々に前屈させたときはその角度信号
に基づくアドレス値を徐々に太き（することによってコ
ツプが把持されるような刺激強度のデータが読み出され
るようにすればよい。

■　適度の把持力が得られた時点で「ヨシ」を音声で入
力すると、その音声入力信号による制御信号も同様にＡ
／Ｄコンバータ２３、フラッグ２５、入力データ変換処
理２６を通して、統御プログラム２２に読み込まれる。

統御プログラム２２により制御信号が予め登録された実
行命令の「ヨシ」であることを認識すると、その角度信
号でのアドレスを指定したままとする。この保持機能に
より頚の位置とは無関係にコツプの把持状態を持続する
ことができ、次の水飲み動作などもし易くなる。

■　保持状態を解除する場合には、再び「スタート」を
音声で入力すると、比例制御信号が保持直前の角度に一
致したことを条件に再び上記■以降の動作に戻る。従っ
て、頚の角度によりさらに強い把持或いは把持状態の解
除を行うことができる。

以上に説明したように統御プログラム２２は、常に入力
データ変換処理２６を通して制御信号を読み込んで認識
処理を行っている。従って、上記のほか、「ヤメ」を音
声で入力すると、統御プログラム２２は、入力チャンネ
ル・フラッグ制？１１２４を制御して比例制御信号のチ
ャンネルのフラッグをオフにし、出力チャンネル・フラ
ッグ制御３３を制御して選択された動作に対応するチャ
ンネルのフラッグ３４をオフにして刺激状態を停止させ
る。また、「ヘンコラ」を音声で入力すると、統御プロ
グラム２２は、それまでの動作を保持して次の動作選択
命令を待つ、動作選択命令による動作の変更（刺激デー
タの変更）モードになる。

他方、ＦＥＳプログラム３１は、入力データ変換処理２
６を通して比例制御信号を読み込んでその信号の値を基
にしたアドレスにより刺激データを読み出し刺激パルス
列を生成する制御を行っており、アドレスを指定する比
例制御信号は複数でもよい。

この場合、各比例制御信号によって制御されるチャンネ
ルを予めＦＥＳプログラム３１の入力処理操作によって
指定することにより、独立した複数の動作が遂行される
ようにしてもよい。その例としては、手による把持動作
と肘関節、肩関節による上肢の移動動作や左右両側四肢
の動作の同時制御などがあげられる。すなわち、記憶部
に記憶させる刺激データの内容によって、上肢、下肢、
躯幹などあらゆる中枢性に運動麻痺した部位を、個々独
立して或いは協調的に制御することが可能である。この
場合において、制御する部位が増えることに対しては、
Ａ／Ｄコンバータ及びＤ／Ａコンバータの数を増やし、
記憶容量を大きくすればよい。さらにまた、制御用コン
ピュータの端末として接続することによってさらに機能
を拡張することも可能である。従って、本発明の基本的
設計には何らの変更も必要でない。また、刺激データを
格納する記憶部は、取り外しが容易なＲＯＭを使うこと
により、目的に応じて変更することができる。また、磁
気カードに記憶させてもよい。この際、磁気カードへの
データの書き込みは、開発用コンピュータによって行え
ばよい。このように本発明は、特に上述した実施例に限
定されるものではなく、種々の変形を加えて適用しても
よいことはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、その
目的動作毎にその動作に必要な各神経や筋に与える刺激
パターンを設定した刺激データを登録し、生体より得ら
れる制御信号に従ってその刺激データを選択読み出して
機能的電気刺激を与えるので、システム構成が簡素化で
き、標準化した汎用性の高いコンパクト且つ軽量な装置
を提供することができる。また、所定の入力手段と電極
とを用意し、刺激データと制御信号を登録、認識できる
ようにすればよいので、取り扱いが容易である。さらに
、刺激データの登録の内容によって、疾患やその部位を
問わず全ての生体機能算建に利用することが可能となり
、その機能も随意的に選定制御することができ、きめ細
かな対応の下に必要な動作もその要求に合わせて獲得す
ることが可能となる。従って本発明によれば、運動麻痺
をきたした患者の残存機能（例えば音声、関節や舌その
他の部位の運動、呼吸、脳波、筋電図その他の生体信号
、姿勢など）を制御信号として、統御された刺激パルス
列を麻痺部位の神経や筋に与え、随意的あるいは自動的
に上記のすべての運動麻痺を機能再建することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る生体機能再建装置を備えた全体シ
ステムの１実施例構成を示す図、第２図は本発明に係る
生体機能再建装置で使用される刺激データを説明するた
めの図、第３図は本発明に係るＦＦ、Ｓコンピュータ・
システムのハードウェア構成の１実施例を示す図、第４
図は本発明に係るＦＥＳコンピュータ・システムの機能
ブロック構成の１実施例を示す図である。１・・・信号処理装置、２・・・ＦＥＳコンピュータ・
システム、３・・・電極、４・・・開発用コンピュータ
、５・・・ＲＯＭライター、１１・・・キーボード、１
２−１ないし１２−ｍと２３・・・Ａ／Ｄ　（アナログ
／ディジタル）コンバータ、１３・・・記憶部、１４・
・・中央処理装置、１５−１ないし１５−ｎと３５・Ｄ
／Ａ　（ディジタル／アナログ）コンバータ、１６−１
ないし１６−ｎと３６・・・アイソレータ、２１・・・
システム初期化、２２・・・統御プログラム、２４・・
・入力チャンネル・フラッグ制御、２５と３４・・・フ
ラッグ、２６・・・入力データ変換処理、２７・・・デ
ータファイルの選択セット、２日・・・データファイル
、２９・・・データの読み出し、３０・・・オート機能
、３１・・・ＦＥＳプログラム、３２・・・出力データ
変換処理、３３・・・出力チャンネル・フラッグ制御。特許出願人　　新技術開発事業団代理人弁理士　阿　部　　記　吉第２図（ｌＩｚイトン

Claims

【特許請求の範囲】

（１）音声処理装置や各種のセンサーを有し制御信号を
入力する入力手段と神経や筋に刺激を与える複数個の電
極を有し該電極に刺激パルス列を印加する刺激手段と入
力手段から制御信号を入力して刺激パルス列を刺激手段
に出力する演算処理制御装置とを備え、制御信号に応じ
て所定の電極に刺激パルス列を印加する機能的電気刺激
による生体機能再建方式であって、演算処理制御装置は
、動作毎に該動作に必要な神経や筋に与える刺激パター
ンを設定した刺激データを有し、制御信号を認識し該制
御信号の内容に従って刺激データを選択して刺激パルス
列を生成するように構成したことを特徴とする機能的電
気刺激による生体機能再建方式。
（２）刺激データは、制御信号の値をアドレスとして各
刺激パターン毎に刺激強度が読み出されることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の機能的電気刺激による
生体機能再建方式。
（３）演算処理制御装置は、動作選択命令の制御信号を
認識すると刺激データの選択を行い、動作実行命令の制
御信号を認識すると比例制御信号の読み出し開始、一時
保持、読み出し再開、読み出し停止などを行い、比例制
御の制御信号を認識すると当該制御信号の値をアドレス
として刺激データの読み出しを行うことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の機能的電気刺激による生体機
能再建方式。