JPH01145077A - 刺激パターンデータ伝送方式 - Google Patents

刺激パターンデータ伝送方式

Info

Publication number
JPH01145077A
JPH01145077A JP30241287A JP30241287A JPH01145077A JP H01145077 A JPH01145077 A JP H01145077A JP 30241287 A JP30241287 A JP 30241287A JP 30241287 A JP30241287 A JP 30241287A JP H01145077 A JPH01145077 A JP H01145077A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stimulation
computer
stimulation pattern
pattern data
data
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
Application number
JP30241287A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2893084B2 (ja
Inventor
Yasunobu Handa
康延 半田
Nozomi Hoshimiya
星宮 望
Seiichi Ishikawa
石川 清一
Masahiko Tanaka
正彦 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Science and Technology Agency
NEC Avio Infrared Technologies Co Ltd
Original Assignee
Research Development Corp of Japan
NEC Avio Infrared Technologies Co Ltd
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 by Research Development Corp of Japan, NEC Avio Infrared Technologies Co Ltd filed Critical Research Development Corp of Japan
Priority to JP62302412A priority Critical patent/JP2893084B2/ja
Publication of JPH01145077A publication Critical patent/JPH01145077A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2893084B2 publication Critical patent/JP2893084B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrotherapy Devices (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連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伝送方式に関する。
〔発明のm要〕
本発明は連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伝送方式に関し、麻痺
した連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ュー
タを有する刺激装置と、機能的電気刺激コンピュータの
記憶手段内に記憶する少(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相コンピュー
タとを有する生成装置とを具備し、刺激装置内の機能的
電気刺激コンピュータと、生成装置内の刺激パターン生
成用コンピュータ間を結ぶ伝送路を介して少くとも生成
刺激パターンデータを機能的電気刺激コンピュータの記
憶手段に伝送した後に伝送路をはずして、刺激装置単独
で麻痺患者に刺激パルスを与える様にして刺激装置内の
機能的電気刺激コンピュータが生体に内蔵されていても
、刺激パターンデータの交換ができ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連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。
4等の機械的変位及び音響等の随怠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
)からの信号を機能電気刺激(Functional 
electrical stimulation :以
下1・’ E Sと記す)コンピュ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
ピュータでプログラムされた電気的な刺激を与え、それ
によっ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59−16045
5号公転に開示されている。この様なFESコンピュー
タによる刺激装置は四肢のみならす呼吸筋、 II幹筋
、泌尿生殖器等の連動機能を働かせることがrjJ能で
、特に脳卒中やを髄損傷等で生じた連動麻痺で生ずる筋
萎縮、筋の短縮。
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、第3図に示す様な刺激装
置(14)が知られている。第3図で(1a)〜(In
)は連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)、姿勢、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、これら検
出手段(1a)〜(ln)からの検出信号は信号処理手
段(2)を構成するアナロクーデジタル変換回路等で検
出信号をデジタル化した制御信号としてl−’ E S
コンピュータ(3)に供給する。ドESコンピュータ(
3)は各制御信号毎の刺激データをコンピュータ内の記
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刺激パターン生
成用コンピュータ(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コンピュータ(3)の記憶手段(4)に差し込む
様に成されている。
上述のFESコンピュータ(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って生体に埋込まれた複
数のd1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。
〔発明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ュータ(6)
を用いて個々の患者に応じた刺激パターンデータをRO
Mライタ(7)によりROMに書き込んで、このROM
をF E Sコンピュータ(3)の記憶手段(4)に差
し込んで刺激装置(14)を動作させる大めに、l” 
II!: Sコンピュータ(3)内の記憶手段(4)を
ROM構成としなく°ζはならず装置が大型化するだけ
でな(、ROM交換時の人為的なミスを生ずる。史にペ
ースメーカの如< 1・” ESコンピュータを生体内
に埋込んで使用する場合にはFESコンピュータが大型
化して生体内に埋込み稚いたけでなく、ROM交換も出
来ない等の問題があった。
本発明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、ROM交換の手間を省き、刺激パターン
データ作成後、速やかにFESコンピュータに刺激パタ
ーンデータを送出し得ると共に、FESコンピュータが
生体に内蔵されていても、データ交換の出来る様にした
ものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の刺激パターンデータ伝送方式は第1図示の如く
、麻痺した連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
ピュータ(3)を有する刺激装置(14)と、機能的電
気刺激コンピュータ(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ュータ(6)とを有する
生成装置(15)とを長歯し、刺激装置(14)内の機
能的電気刺激コンピュータ(3)と、生成装置(15)
内の刺激パターン生成用コンピュータ(6)間を結ぶ伝
送路(12)を介して少くとも生成刺激パターンデータ
を機能的電気刺激コンピュータ(3)に伝送した後に伝
送路(12)をはずして、刺激装置(14)単独で麻痺
患M(9)に刺激パルスを与える様にしものである。
〔作用〕
本発明の刺激パターンデータ伝送方式は刺激パターン生
成用コンピュータ(6)とI” E Sコンピュータ(
3)及び麻厚患−M (91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
ターン生成相コンピュータ(6)で生成し、この生成刺
激パターンデータをFESコンピュータの記憶手段(4
)内に伝送路(パスライン)  (12)を通して伝送
し、データ格納後は伝送路(12)を切り離して刺激装
置(14)と患者(9)間で利用する様にしたのである
〔実施例〕
以下、本発明の刺激パターンデータ伝送方式の一実施例
を第1図及び第2図について説明する。
尚、第3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、連動麻痺患者(9
)の残存する機能である、例えば背戸。
関節、筋肉変位、呼吸、生体電位等を検出する、即ち音
声検出手段(la) 、関節、筋肉変位検出手段(lb
)、呼吸検出手段(lc)、生体電位検出手段(In)
′tFの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(AID)より構成された信号処理
手段(2)に供給し、AIDに供給された1つの検出信
号をデジタル化して制御(i号トシ、この制御信号をF
 E Sコンピュータ(3) ニ(Jl+給する。この
ト’ ESコンピュータの記憶手段(4)、例えばRA
Mの刺激データ領域(4a) 、  (4b)にはチャ
ンネル毎(例えば1〜mチャンネル)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。この様な刺
激データの読み出しはAIDから出力される制御信号で
刺激データのアドレスを指定することで得られる。例え
ばmチャ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)(5
b)・・・・(5111)に供給される。電極(5a>
 。
(5b)・・・・(5m)は神経、筋群に関連し、これ
らを刺激して麻痺部分を働かせる様になされている。
一方、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ュータ(6)と
、RAM等のコンピュータ中に含まれる記12手段(1
0)並に外部記憶装置(11)等から成る生成装置(1
5)は刺激装置とは切り離されていて、従来例で説明し
た様に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を介して刺激装置(14)内のI” E
Sコンピュータ(3)の記憶手段(4)に差し込んでい
たが、本例ではFESコンピュータ(3)と刺激パター
ン生成用コンピュータ(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ってもよく、この様な伝
送形態はF E Sコンピュータ(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
相コンピュータ(6)内での刺激バタ、−ンデータ生成
十m+1を第2図で説明する。先−3”スタート(ST
o)の次のステップでは生成’Wll’j’。
(15)内の外部記憶装置(11)にソロッピディスク
に書き込まれた(;(準刺激パターンをo−1−する(
S”r’t)。この標準刺激パターンは健常者(麻痺し
ていない正常Ff)の関節、筋肉変位等を検出した筋電
図波形をエンベロープ検波し、このエンベロープ波形を
サンプリングしたパルス列をf′/て、このパルス列の
各パルスの電圧振幅又はパルス幅をデジタル値とした刺
激パターンデータが記録されている。この刺激パターン
データは、例えば、手でコツプを把持するすべての動作
に対応したデータが記録されている。次のステップ(S
T2)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)に埋込まれた複数重KIt(5
a) 〜(5m)間を接続すると共にFESコンピュー
タ(3)と刺激パターン生成用コンピュータ(6)間を
データバス(12)で連絡する。次のステップ(STs
)では生成装置(15)をコントロールして刺激装置(
14)のト” E Sコンピュータ(3)を介して麻ノ
卑患#(9ンの個々の面群を刺激する。次のステップ(
ST4)では刺激パルスの振幅を変化させて、個々の面
群のスレッシュボールドレベルを健常者の面群のスレッ
シュホールドレベルを基準にして見つけだす。
次のステップ(STs)では見つ番ノだしたスレ7シヱ
ホールトレベルに合せて記す、毬手段(10)に記憶し
た標準刺激パターンレベルを患者個人に適合したパター
ンに修正する。次のステップ(S′rs)では記憶手段
(10)の刺激データ領域(10a)。
(10b)と動作プロクラムデータ領域(10c)に修
正して格納したデータをデータバス(12)を通じてF
ESコンピュータ(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
緒に転送したが、刺激パターンデータのみ転送させても
よい。次のステップ(STv)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。次のステップ(S′l’@)では刺激手段(4)内
の記憶内容は、刺激パターンデータの修正又は設定が行
なわれたので特定の麻痺患者(9)に刺激パルスを供給
し例えば、手の把持動作等を刺激装置単独で行ないエン
ド(STs)に至る。上述の実施例ではすべての刺激パ
ターンデータを設定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
ンピュータ(3)の記憶手段(4)の動作プログラムデ
ータ領域(4c)に書き込む様にしてもよい。
この様に本発明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ROM交換作業の
手間が省けROM交換時の人為的ミスを防ぐことが出来
るだけでなく、生成装置で刺激パターン作成後に直ちに
パターンデータをFESコンピュータ(3)の記憶手段
(4)に格納可能となり又、ROM交換を考慮した刺激
装置構成としなくてもよいので刺激装置の小型化が図れ
て、ペースメーカの様に生体内にF E Sコンピュー
タを組み込むに通したものがi;Iられ、11つ、これ
に適した伝送方式が提供出来る特徴を有する。
尚、本発明は上述の実施例に限定されることなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形がiiJ能であ
ることは勿論である。
(発明の効果〕 本発明は炊上の如<(14成させたので、ROM交換の
ト聞及び交換時の人為的ミスを防ぎ、F E Sコンピ
ュータが生体に内蔵されていても、刺激パターン修正或
は交換が簡単に出来る刺激パターンデータ伝送方式が得
られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の刺激パターンデータ伝送方式の一実施
例を/バす系統図、第2図は第1図の刺激パターンデー
タ生成手)i目を示すフロナヤ−1・例、第3図は従来
の刺i装置の系統図である。 (la)は音声検出手段、(lb)は関節、筋肉変位検
出手段、(lc)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
ピュータ、+4)、  (10)は記憶手段、(5a)
 。 (5b)・・・・(5m)は電極、(6)は刺激パター
ン生成用コンピュータ、(11)は外部記憶手段、(1
4)は刺激装置、(15)は生成装置である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 麻痺した連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
    ュータを有する刺激装置と、上記機能的電気刺激コンピ
    ュ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
    ンピュータとを有する生成装置とを具備し、 上記刺激装置内の機能的電気刺激コンピュータと、生成
    装置内の刺激パターン生成用コンピュータ間を結ぶ伝送
    路を介して少くとも上記生成刺激パターンデータを機能
    的電気刺激コンピュータの記憶手段に伝送した後に該伝
    送路をはずして、上記刺激装置単独で麻痺患者に刺激パ
    ルスを与える様にして成ることを特徴とする刺激パター
    ンデータ伝送方式。
JP62302412A 1987-11-30 1987-11-30 刺激パターンデータ伝送方式 Expired - Lifetime JP2893084B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62302412A JP2893084B2 (ja) 1987-11-30 1987-11-30 刺激パターンデータ伝送方式

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62302412A JP2893084B2 (ja) 1987-11-30 1987-11-30 刺激パターンデータ伝送方式

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01145077A true JPH01145077A (ja) 1989-06-07
JP2893084B2 JP2893084B2 (ja) 1999-05-17

Family

ID=17908607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62302412A Expired - Lifetime JP2893084B2 (ja) 1987-11-30 1987-11-30 刺激パターンデータ伝送方式

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2893084B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0852229A (ja) * 1994-08-10 1996-02-27 Nec Corp 電気刺激による運動機能介助システム
JP2017530782A (ja) * 2014-09-26 2017-10-19 デューク・ユニバーシティDuke University 脊髄刺激のためのシステムおよび遠隔制御装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5841570A (ja) * 1981-07-30 1983-03-10 ドイツチエ・ネメクトロン・ゲ−エムベ−ハ− 筋肉刺激装置及び方法
JPS61217174A (ja) * 1985-03-22 1986-09-26 新技術事業団 機能的電気刺激による生体機能再建装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5841570A (ja) * 1981-07-30 1983-03-10 ドイツチエ・ネメクトロン・ゲ−エムベ−ハ− 筋肉刺激装置及び方法
JPS61217174A (ja) * 1985-03-22 1986-09-26 新技術事業団 機能的電気刺激による生体機能再建装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0852229A (ja) * 1994-08-10 1996-02-27 Nec Corp 電気刺激による運動機能介助システム
JP2017530782A (ja) * 2014-09-26 2017-10-19 デューク・ユニバーシティDuke University 脊髄刺激のためのシステムおよび遠隔制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2893084B2 (ja) 1999-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bockbrader et al. Brain computer interfaces in rehabilitation medicine
Ghafoor et al. Selectivity and longevity of peripheral-nerve and machine interfaces: a review
Del Valle et al. Interfaces with the peripheral nerve for the control of neuroprostheses
Kuiken Targeted reinnervation for improved prosthetic function
Rupp et al. Neuroprosthetics of the upper extremity—clinical application in spinal cord injury and challenges for the future
JPH0326620B2 (ja)
JPH01145077A (ja) 刺激パターンデータ伝送方式
Micera et al. On the control of a robot hand by extracting neural signals from the PNS: preliminary results from a human implantation
JPH0448204Y2 (ja)
JP2849660B2 (ja) 刺激装置
JPH0448202Y2 (ja)
JPH0448201Y2 (ja)
JP2821525B2 (ja) 刺激装置及び環境制御装置
Hu et al. Advancement in brain–machine interfaces for patients with tetraplegia: neurosurgical perspective
Page Restored hand sensation in human amputees via utah slanted electrode array stimulation enables performance of functional tasks and meaningful prosthesis embodiment
Rupp Neuroprosthetics
Yoshida et al. Bioelectric interfaces for the peripheral nervous system
JP2799378B2 (ja) 刺激装置
Vadalà et al. Targeted muscle reinnervation for improved control of myoelectric upper limb prostheses
Gutiérrez-Martínez Neuroprostheses: Significance in gait rehabilitation
JP2799379B2 (ja) 刺激装置
Pellot-Cestero et al. Implanted Electrodes for Functional Electrical Stimulation to Restore Upper and Lower Extremity Function: History and Future Directions
JPH0428599Y2 (ja)
JPH02200273A (ja) 刺激装置
JPH0428600Y2 (ja)