JPH0134055B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0134055B2 JPH0134055B2 JP58035109A JP3510983A JPH0134055B2 JP H0134055 B2 JPH0134055 B2 JP H0134055B2 JP 58035109 A JP58035109 A JP 58035109A JP 3510983 A JP3510983 A JP 3510983A JP H0134055 B2 JPH0134055 B2 JP H0134055B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- muscle
- myoelectric potential
- muscles
- electrodes
- signal
- 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
Links
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Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、筋電位多点計測による筋活動計測装
置に関するものである。
置に関するものである。
一般に、筋肉神経疾患の診断や脳卒中後のリハ
ビリテーシヨン、あるいは筋電位を利用して義手
等の装置を制御しようとする場合、人体内で複雑
に入り組んだ筋肉群のうち、どの筋肉がどの程度
活動しているのかを知る必要がある。
ビリテーシヨン、あるいは筋電位を利用して義手
等の装置を制御しようとする場合、人体内で複雑
に入り組んだ筋肉群のうち、どの筋肉がどの程度
活動しているのかを知る必要がある。
従来、このような目的のためには、針電極を筋
肉内に刺入して筋電位を計測し、それにより活動
中の筋肉の特定及びその活動程度の測定を行つて
いた。而して、実際上、それ以外に採り得る手段
が見当らなかつた。
肉内に刺入して筋電位を計測し、それにより活動
中の筋肉の特定及びその活動程度の測定を行つて
いた。而して、実際上、それ以外に採り得る手段
が見当らなかつた。
しかしながら、上記針電極は人体に苦痛を与え
るだけでなく、危険でもあるので、手軽に利用す
ることができないという難点があつた。
るだけでなく、危険でもあるので、手軽に利用す
ることができないという難点があつた。
本発明は、上記難点に鑑み、活動中の筋肉の特
定及びその筋肉の活動程度の測定に使用する筋活
動計測装置を手軽に使用できるものとして提供す
ることを目的とするものである。
定及びその筋肉の活動程度の測定に使用する筋活
動計測装置を手軽に使用できるものとして提供す
ることを目的とするものである。
上記目的を達成するため、本発明の筋活動計測
装置は、活動状態を計測しようとする筋肉上の皮
膚面に筋線維方向に沿つて貼着すべき複数の筋電
位信号検出用電極と、それらの電極で検出した信
号について隣接する電極から導出した信号間の相
互相関関数を演算処理する解析器と、上記演算処
理の結果に基づいて神経筋接合位置を検出可能に
表示する表示器とを備えたものとして構成され
る。
装置は、活動状態を計測しようとする筋肉上の皮
膚面に筋線維方向に沿つて貼着すべき複数の筋電
位信号検出用電極と、それらの電極で検出した信
号について隣接する電極から導出した信号間の相
互相関関数を演算処理する解析器と、上記演算処
理の結果に基づいて神経筋接合位置を検出可能に
表示する表示器とを備えたものとして構成され
る。
このような本発明の筋活動計測装置によれば、
複数の筋電位信号検出用電極を皮膚面に貼着する
という手軽な操作で使用でき、且つそれにより活
動中の筋肉の特定及びその活動程度の計測を行う
ことができる。
複数の筋電位信号検出用電極を皮膚面に貼着する
という手軽な操作で使用でき、且つそれにより活
動中の筋肉の特定及びその活動程度の計測を行う
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
説明する。
説明する。
第１図において、１は測定しようとする筋肉を
備えた部位として例示した腕、２は上記腕等を載
せるベンチ、３はそれに取り付けたロードセル、
４は連結部材で、該連結部材４によつてロードセ
ル３上の鈎５と腕１の手首部分とを連結できるよ
うにしている。従つて、腕１に入れる力を加減し
て筋肉の活動状態を変化させれば、全体的な筋肉
の活動状態を上記ロードセルによつて検出するこ
とができる。
備えた部位として例示した腕、２は上記腕等を載
せるベンチ、３はそれに取り付けたロードセル、
４は連結部材で、該連結部材４によつてロードセ
ル３上の鈎５と腕１の手首部分とを連結できるよ
うにしている。従つて、腕１に入れる力を加減し
て筋肉の活動状態を変化させれば、全体的な筋肉
の活動状態を上記ロードセルによつて検出するこ
とができる。
上記腕１の表面に貼着される電極群１１は、第
１図及び第２図に示すように、筋電位を検出する
ための複数の電極１２を一列あるいは複数列のマ
トリクス状に配設したもので、それらの各電極１
２を接続導線１３によつて増幅器に接続し、この
増幅器の出力端を解析器に接続している。この解
析器は各電極１２で検出した信号に対して、隣接
する電極の信号間の相互相関関数の演算処理を行
うもので、その演算処理の結果を表示するため、
上記解析器の出力端には、上記演算処理の結果に
基づいて神経筋接合位置を検出可能に表示する表
示器を接続している。
１図及び第２図に示すように、筋電位を検出する
ための複数の電極１２を一列あるいは複数列のマ
トリクス状に配設したもので、それらの各電極１
２を接続導線１３によつて増幅器に接続し、この
増幅器の出力端を解析器に接続している。この解
析器は各電極１２で検出した信号に対して、隣接
する電極の信号間の相互相関関数の演算処理を行
うもので、その演算処理の結果を表示するため、
上記解析器の出力端には、上記演算処理の結果に
基づいて神経筋接合位置を検出可能に表示する表
示器を接続している。
いま、第２図に示すような腕において、皮膚２
１の下に筋肉２２，２３があり、それらの筋肉２
２，２３がそれぞれ別の神経２４，２５によつて
支配され、それらの神経２４，２５の筋肉２２，
２３への付着点即ち神経筋接合点の位置がそれぞ
れ異なつているものとする。
１の下に筋肉２２，２３があり、それらの筋肉２
２，２３がそれぞれ別の神経２４，２５によつて
支配され、それらの神経２４，２５の筋肉２２，
２３への付着点即ち神経筋接合点の位置がそれぞ
れ異なつているものとする。
この神経筋接合点とは、運動神経が筋線維につ
ながつている点のことで、脳からの運動指令の信
号がこの点に達すると、神経終末からアセチルコ
リンという物質が放出され、筋線維側の細胞膜の
イオン透過性が高まり、細胞膜の内側と外側に分
極していたイオンが脱分極して、活動電位が発生
し、この活動電位が筋線維の両端に向つて伝播し
ていく。従つて、丁度、水面を広がる波紋（活動
電位）の中心点が神経筋接合点と言える。
ながつている点のことで、脳からの運動指令の信
号がこの点に達すると、神経終末からアセチルコ
リンという物質が放出され、筋線維側の細胞膜の
イオン透過性が高まり、細胞膜の内側と外側に分
極していたイオンが脱分極して、活動電位が発生
し、この活動電位が筋線維の両端に向つて伝播し
ていく。従つて、丁度、水面を広がる波紋（活動
電位）の中心点が神経筋接合点と言える。
このような腕１における皮膚２１上において、
上記筋肉の筋線維方向に沿う向きに電極群１１を
貼着し、その状態で腕１に力を入れると、それに
対応して活動する筋肉２２または２３のいずれか
にその活動程度に応じた筋電位が発生し、それが
各電極１２で筋電位信号として検出されて接続導
線１３を介して増幅器に入力される。この増幅器
において各電極１２からの筋電位信号を増幅する
と、活動に参加する筋線維の数に比例した筋電
位、即ち筋肉の収縮の強度に応じた振幅の筋電位
を得ることができ、筋肉上の皮膚面の筋線維方向
に沿つて等間隔に配列した多数の電極群１１から
得られた筋電位を対比することによつて、活動電
位の発生点である神経筋接合点を検出することが
できる。第３図は、上述したようにして検出し且
つ増幅した筋電位信号の一例を示すものである。
この第３図に示す信号群によれば、腕１に貼着し
たチヤンネル（ch）７の電極１２の下方近傍に
神経筋接合点が存在し、筋電位信号がこの接合点
から水面を伝わる波のように筋線維に沿つて左右
両方向に伝播する波形として観察される。
上記筋肉の筋線維方向に沿う向きに電極群１１を
貼着し、その状態で腕１に力を入れると、それに
対応して活動する筋肉２２または２３のいずれか
にその活動程度に応じた筋電位が発生し、それが
各電極１２で筋電位信号として検出されて接続導
線１３を介して増幅器に入力される。この増幅器
において各電極１２からの筋電位信号を増幅する
と、活動に参加する筋線維の数に比例した筋電
位、即ち筋肉の収縮の強度に応じた振幅の筋電位
を得ることができ、筋肉上の皮膚面の筋線維方向
に沿つて等間隔に配列した多数の電極群１１から
得られた筋電位を対比することによつて、活動電
位の発生点である神経筋接合点を検出することが
できる。第３図は、上述したようにして検出し且
つ増幅した筋電位信号の一例を示すものである。
この第３図に示す信号群によれば、腕１に貼着し
たチヤンネル（ch）７の電極１２の下方近傍に
神経筋接合点が存在し、筋電位信号がこの接合点
から水面を伝わる波のように筋線維に沿つて左右
両方向に伝播する波形として観察される。
上記第３図に示す信号群を解析器に入力し、隣
接するチヤンネルの信号に対して各信号間の相互
相関関数の演算処理を施すと第４図に示すように
なり、これが表示器に表示される。電極列の方向
と筋線維の方向が一致していない場合、信号間の
相関係数は低い値になる。従つて、相関係数の大
きさを筋線維方向と電極列との一致性の目安と
し、神経筋接合点の検出精度を高めることができ
る。なお、信号間の相互相関係数のピーク値で得
られる時差は信号の伝播に基づく時間差に相当す
るものである。このようにして表示器に表示され
た信号群について、相関のピーク点を線で結ぶ
と、一対の線の交点として、チヤンネル６とチヤ
ンネル７の電極の略中央に信号の開始点、即ち神
経筋接合点が位置していることがわかる。もし、
他の神経の活動が開始して、別の位置にある神経
筋接合点から筋電位信号の伝播が開始すると、そ
の信号の開始点が変化する。つまり、どこから信
号が開始したかによつて、どの筋肉が活動してい
るかを知ることができる。また、上記相関の値か
ら筋肉の活動の程度を計測することができる。
接するチヤンネルの信号に対して各信号間の相互
相関関数の演算処理を施すと第４図に示すように
なり、これが表示器に表示される。電極列の方向
と筋線維の方向が一致していない場合、信号間の
相関係数は低い値になる。従つて、相関係数の大
きさを筋線維方向と電極列との一致性の目安と
し、神経筋接合点の検出精度を高めることができ
る。なお、信号間の相互相関係数のピーク値で得
られる時差は信号の伝播に基づく時間差に相当す
るものである。このようにして表示器に表示され
た信号群について、相関のピーク点を線で結ぶ
と、一対の線の交点として、チヤンネル６とチヤ
ンネル７の電極の略中央に信号の開始点、即ち神
経筋接合点が位置していることがわかる。もし、
他の神経の活動が開始して、別の位置にある神経
筋接合点から筋電位信号の伝播が開始すると、そ
の信号の開始点が変化する。つまり、どこから信
号が開始したかによつて、どの筋肉が活動してい
るかを知ることができる。また、上記相関の値か
ら筋肉の活動の程度を計測することができる。
而して、例えば腕における筋肉の種類及びその
筋肉を活動させる神経の神経筋接合点の位置等は
解剖学的に解明されており、従つてどの神経筋接
合点が信号開始点になつているかを知ることによ
り、どの筋肉が活動しているかを知得することが
できる。
筋肉を活動させる神経の神経筋接合点の位置等は
解剖学的に解明されており、従つてどの神経筋接
合点が信号開始点になつているかを知ることによ
り、どの筋肉が活動しているかを知得することが
できる。
第１図は本発明の実施例の使用状態の説明図、
第２図はその全体構成図、第３図及び第４図は増
幅器及び解析器からの出力信号を示す線図であ
る。 １２……電極、２１……皮膚、２２，２３……
筋肉。
第２図はその全体構成図、第３図及び第４図は増
幅器及び解析器からの出力信号を示す線図であ
る。 １２……電極、２１……皮膚、２２，２３……
筋肉。
Claims (1)
- １ 活動状態を計測しようとする筋肉上の皮膚面
に筋線維方向に沿つて貼着すべき複数の筋電位信
号検出用電極と、それらの電極で検出した信号に
ついて、隣接する電極から導出した信号間の相互
相関関数を演算処理する解析器と、上記演算処理
の結果に基づいて神経筋接合位置を検出可能に表
示する表示器とを備えたことを特徴とする筋電位
多点計測による筋活動計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58035109A JPS59160440A (ja) | 1983-03-03 | 1983-03-03 | 筋電位多点計測による筋活動計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58035109A JPS59160440A (ja) | 1983-03-03 | 1983-03-03 | 筋電位多点計測による筋活動計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59160440A JPS59160440A (ja) | 1984-09-11 |
| JPH0134055B2 true JPH0134055B2 (ja) | 1989-07-17 |
Family
ID=12432760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58035109A Granted JPS59160440A (ja) | 1983-03-03 | 1983-03-03 | 筋電位多点計測による筋活動計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59160440A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0321348U (ja) * | 1989-07-13 | 1991-03-04 |
Families Citing this family (3)
| 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 |
| JPS61228827A (ja) * | 1985-04-03 | 1986-10-13 | 工業技術院長 | 筋肉における神経支配帯の検出装置 |
| JP2736326B2 (ja) * | 1995-07-10 | 1998-04-02 | 工業技術院長 | 単一神経活動電位計測装置 |
-
1983
- 1983-03-03 JP JP58035109A patent/JPS59160440A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0321348U (ja) * | 1989-07-13 | 1991-03-04 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59160440A (ja) | 1984-09-11 |
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