JP2002200104A - 短下肢装具併用ハイブリッドfes装置 - Google Patents
短下肢装具併用ハイブリッドfes装置Info
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Abstract
関節の急激な底屈を防ぐ機能を有し、かつ遊脚期に足関
節が底屈および内反、外反しないよう制限を設けた足関
節装具を併用した短下肢装具併用ハイブリッドFES装
置を提供する。 【解決手段】 短下肢装具併用ハイブリッドFES装置
において、歩行中踵接地時に踵接地センサー15からの
信号に同期して、電気刺激を総腓骨神経に与える刺激装
置14と、刺激用表面電極2と、足関節の過度の底屈、
内反および外反を制限する足関節装具1とを具備する。
Description
その他の中枢性運動ニューロン障害によって生じた下垂
足および内反尖足を歩行矯正する短下肢装具併用ハイブ
リッドFES(機能的電気刺激:Functional
Electrical stimulation)装
置に関するものである。
節の急激な底屈が起こり、これに抵抗するための背屈筋
の活動が必要とされることが、歩行の動作解析および筋
電図解析にて判明されている。
麻痺した手足の機能を再建する有力な手法として認めら
れている。
たような下垂足および内反尖足を呈する患者用の踵接地
時に総腓骨神経を刺激して足関節の底屈を制動するある
いは急激な底屈を防ぐFES装置は見当たらない。
腓骨神経に電気刺激を与えて、足関節の底屈を制御する
機能を有し、かつ遊脚期に足関節が底屈および内反、外
反しないよう制限を設けた足関節装具を併用した短下肢
装具併用ハイブリッドFES装置を提供することを目的
とする。
達成するために、 〔1〕短下肢装具併用ハイブリッドFES装置におい
て、歩行中踵接地時に電気刺激を総腓骨神経に与える刺
激装置と、刺激用表面電極と、踵接地を検知するセンサ
ーと、足関節の過度の底屈、内反および外反を制限する
足関節装具とを具備することを特徴とする。
イブリッドFES装置において、大腿四頭筋刺激用表面
電極を付加することを特徴とする。
イブリッドFES装置において、前記刺激装置は、前記
踵接地センサーよりの信号に同期して0〜0.2秒間
(調整可能)刺激パルスを出力することを特徴とする。
イブリッドFES装置において、前記刺激装置の刺激パ
ルスは双極性矩形波であり、1チャンネル出力で1つの
神経もしくは筋肉を刺激できるだけでなく、2つの神経
もしくは筋肉を同時に刺激できることを特徴とする。
イブリッドFES装置において、前記刺激装置の刺激方
式は振幅変調方式であり、そのパルス幅は200〜30
0μsecであることを特徴とする。
イブリッドFES装置において、前記刺激装置の刺激方
式はパルス幅変調方式であり、そのパルス幅は0〜30
0μsecであることを特徴とする。
イブリッドFES装置において、前記刺激装置の刺激周
波数は、急速で強力な足関節底屈を制動するため、40
Hz〜100Hzの間の周波数とすることを特徴とす
る。
イブリッドFES装置において、前記踵接地センサーと
して、圧センサー、傾斜センサー、又は加速度センサー
を用いることを特徴とする。
イブリッドFES装置において、前記足関節装具は、足
関節の背屈方向の動きには制限を設けず、過度の底屈お
よび内反、外反方向への動きを制限するものであること
を特徴とする。
ハイブリッドFES装置において、前記足関節装具は、
総腓骨神経刺激用表面電極を具備することを特徴とす
る。
用ハイブリッドFES装置において、前記総腓骨神経刺
激にて下肢の屈曲反射の起こる患者のために、大腿四頭
筋部皮膚を刺激できる表面電極装着具を付加的に装着可
能であることを特徴とする。
を参照しながら説明する。
用ハイブリッドFES装置の構成図、図2はその短下肢
装具併用ハイブリッドFES装置を人の脚に装着した状
態を示す外側側面図、図3はその短下肢装具併用ハイブ
リッドFES装置を人の脚に装着した状態を示す内側側
面図である。
はその足関節装具1の上部に配置される総腓骨神経刺激
用表面電極、3はその総腓骨神経刺激用表面電極2を取
り付けるための極薄で柔らかい素材からなる帯状部材、
4はその帯状部材3を仮止めする接着テープ、5はその
総腓骨神経刺激用表面電極2の帯状部材3を止めるバン
ド、6は非常に柔らかい素材からなる連結部材(単に電
極リード線が入る)、7はその連結部材6を介して設け
られる大腿四頭筋刺激用表面電極、8はその大腿四頭筋
刺激用表面電極7を取付けるための極薄で柔らかい素材
からなる帯状バンド、9はその帯状バンド8を仮り止め
する接着テープ、10は足関節装具1の下部に設けられ
るバンド、11は足の先端部を足関節装具に固定するバ
ンド、12,13はそのバンド10,11をそれぞれ止
める接着テープ、14は足関節装具に設けられるFES
装置、15は踵接地検知センサー、16は踏切り検知セ
ンサーである。この踵接地検知センサー15や踏切り検
知センサー16としては、圧力センサー、傾斜センサ
ー、又は加速度センサーを用いることができる。
れ、総腓骨神経刺激用表面電極2と大腿四頭筋刺激用表
面電極7が所定の位置にセットされ、足関節装具は、足
関節の過度の底屈、内反および外反を制限する機能を有
する。
ES装置による動作について説明する。
イブリッドFES装置による刺激パターンと刺激部位を
示す図である。
から踏切り時までの麻痺側立脚期と、踏切り時から踵接
地時までの麻痺側遊脚期に分けられる。FES(機能的
電気刺激)装置14は、麻痺側立脚期には、踵接地時に
踵接地検知センサー15からの信号に同期して0〜0.
2秒間(調整可能)の刺激パルスを出力して、総腓骨神
経と大腿四頭筋とを同時に電気刺激し、麻痺側遊脚期に
は踏切り検知センサー16からの信号に同期して継続し
て総腓骨神経を刺激する。つまり、立脚期の最後の踏切
り(足指が床から離れる)を検出して、電気刺激を総腓
骨神経に与える。これによって、遊脚期に足関節を背屈
させ、つま先が床などに引っ掛かってつまずかないよう
にすることができる。
ES装置の刺激パルスについて説明する。
双極性矩形波を示す図である。
μsec(0〜500μsecでも可)、周波数を1H
z〜100Hzとする振幅変調方式とする。
ンスとを組み合わせた平衡変調回路21の出力電圧v2
に接続されるスライス回路22と交互にアースにおとす
反転回路23とをを設け、双極性矩形波を得ることがで
きる。なお、e1 は信号波、e2 は搬送波、T1 ,T2
はトランス、D1 ,D2 はダイオードである。
群波形を示す図である。
正弦波あるいは三角波によるバースト波0msec〜
0.5msecの幅とし(振幅変調方式では0.2〜
0.5msec、幅変調方式では0〜0.5msec)
その繰り返し周期を1000msecから10msec
(1Hzから100Hz)で選択して刺激波として使用
することができる。
り、1チャンネル出力で1つの神経もしくは筋肉を刺激
できるだけでなく、2つの神経もしくは筋肉を同時に刺
激できることを特徴とする。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
よれば、踵接地時に総腓骨神経に電気刺激を与えて、足
関節の急激な底屈を防ぐ機能を有する。しかも、足関節
装具を併用することにより、遊脚期に足関節が底屈およ
び内反、外反しないよう制限することができる。
ッドFES装置の構成図である。
ッドFES装置を人の脚に装着した状態を示す外側側面
図である。
ッドFES装置を人の脚に装着した状態を示す内側側面
図である。
ES装置による刺激パターンと刺激部位を示す図であ
る。
波を示す図である。
波の回路例を示す図である。
す図である。
Claims (11)
- 【請求項1】(a)歩行中踵接地時に電気刺激を総腓骨
神経に与える刺激装置と、(b)総腓骨神経刺激用表面
電極と、(c)踵接地を検知するセンサーと、(d)足
関節の過度の底屈、内反および外反を制限する足関節装
具とを具備することを特徴とする短下肢装具併用ハイブ
リッドFES装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の短下肢装具併用ハイブリ
ッドFES装置において、大腿四頭筋刺激用表面電極を
付加することを特徴とする短下肢装具併用ハイブリッド
FES装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の短下肢装具併用ハイブリ
ッドFES装置において、前記刺激装置は、前記踵接地
センサーよりの信号に同期して0〜0.2秒間(調整可
能)刺激パルスを出力することを特徴とする短下肢装具
併用ハイブリッドFES装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の短下肢装具併用ハイブリ
ッドFES装置において、前記刺激装置の刺激パルスは
双極性矩形波であり、1チャンネル出力で1つの神経も
しくは筋肉を刺激できるだけでなく、2つの神経もしく
は筋肉を同時に刺激できることを特徴とする短下肢装具
併用ハイブリッドFES装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の短下肢装具併用ハイブリ
ッドFES装置において、前記刺激装置の刺激方式は振
幅変調方式であり、そのパルス幅は200〜300μs
ecであることを特徴とする短下肢装具併用ハイブリッ
ドFES装置。 - 【請求項6】 請求項4記載の短下肢装具併用ハイブリ
ッドFES装置において、前記刺激装置の刺激方式はパ
ルス幅変調方式であり、そのパルス幅は0〜300μs
ecであることを特徴とする短下肢装具併用ハイブリッ
ドFES装置。 - 【請求項7】 請求項4記載の短下肢装具併用ハイブリ
ッドFES装置において、前記刺激装置の刺激周波数
は、急速で強力な足関節底屈の制動を実現するため、4
0Hz〜100Hzの間の周波数とすることを特徴とす
る短下肢装具併用ハイブリッドFES装置。 - 【請求項8】 請求項1記載の短下肢装具併用ハイブリ
ッドFES装置において、前記踵接地センサーとして、
圧力センサー、傾斜センサー、又は加速度センサーを用
いることを特徴とする短下肢装具併用ハイブリッドFE
S装置。 - 【請求項9】 請求項1記載の短下肢装具併用ハイブリ
ッドFES装置において、前記足関節装具は、足関節の
背屈方向の動きには制限を設けず、過度の底屈および内
反、外反方向への動きを制限するものであることを特徴
とする短下肢装具併用ハイブリッドFES装置。 - 【請求項10】 請求項1記載の短下肢装具併用ハイブ
リッドFES装置において、前記足関節装具は、総腓骨
神経刺激用表面電極を具備することを特徴とする短下肢
装具併用ハイブリッドFES装置。 - 【請求項11】 請求項10記載の短下肢装具併用ハイ
ブリッドFES装置において、前記総腓骨神経刺激にて
下肢の屈曲反射の起こる患者のために、大腿四頭筋部皮
膚を刺激できる表面電極装着具を付加的に装着可能であ
ることを特徴とする短下肢装具併用ハイブリッドFES
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000400497A JP2002200104A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 短下肢装具併用ハイブリッドfes装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000400497A JP2002200104A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 短下肢装具併用ハイブリッドfes装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002200104A true JP2002200104A (ja) | 2002-07-16 |
Family
ID=18865085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000400497A Pending JP2002200104A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 短下肢装具併用ハイブリッドfes装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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