JPH0670899A - 神経筋トレーニングシステム - Google Patents
神経筋トレーニングシステムInfo
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- JPH0670899A JPH0670899A JP3183453A JP18345391A JPH0670899A JP H0670899 A JPH0670899 A JP H0670899A JP 3183453 A JP3183453 A JP 3183453A JP 18345391 A JP18345391 A JP 18345391A JP H0670899 A JPH0670899 A JP H0670899A
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Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 特定の運動を使用者に促し運動の強度を記録
する運動トレーニングシステムの提供。 【構成】 筋力信号を形成する整流された時間平均信号
を送る筋電図センサ部材により構成され、そのセンサ部
材が筋肉群の筋力を表示する使用者の筋肉群近傍に位置
する少なくとも一つの電極を装備し、制御部材は時間間
隔を測定するクロックによって決められたように運動期
間が開始したことを使用者に警告する警告部材と、これ
によって警告部材に反応した使用者が所定の筋肉群を収
縮及び弛緩させ、運動で使用される筋肉が筋電図センサ
で感知される。
する運動トレーニングシステムの提供。 【構成】 筋力信号を形成する整流された時間平均信号
を送る筋電図センサ部材により構成され、そのセンサ部
材が筋肉群の筋力を表示する使用者の筋肉群近傍に位置
する少なくとも一つの電極を装備し、制御部材は時間間
隔を測定するクロックによって決められたように運動期
間が開始したことを使用者に警告する警告部材と、これ
によって警告部材に反応した使用者が所定の筋肉群を収
縮及び弛緩させ、運動で使用される筋肉が筋電図センサ
で感知される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は使用者側の特定の筋制御
を促進し、筋作業遂行度を量的に記録する改良された神
経筋トレーニングシステムであって、使用者側の特定の
筋制御を促進し筋運動を量的に記録する方法であり、よ
り詳細には本発明は様々な治療を要する病状の診断や治
療に用いられる骨筋肉の収縮及び弛緩と関連する筋電性
信号の大きさとして機能する筋制御の程度に応じて使用
者に可視及び可聴の合図を送る器具において使用される
筋電図(EMG)装置に関するものである。
を促進し、筋作業遂行度を量的に記録する改良された神
経筋トレーニングシステムであって、使用者側の特定の
筋制御を促進し筋運動を量的に記録する方法であり、よ
り詳細には本発明は様々な治療を要する病状の診断や治
療に用いられる骨筋肉の収縮及び弛緩と関連する筋電性
信号の大きさとして機能する筋制御の程度に応じて使用
者に可視及び可聴の合図を送る器具において使用される
筋電図(EMG)装置に関するものである。
【0002】本発明は更に非監視環境下に於ける人のE
MGバイオフィードバックと運動トレーニングの両方か
一方を提供するシステムで、人の筋作業遂行度と処方の
バイオフィードバックまた運動プログラムが医療や治療
権威者によってモニタされるシステムに関するものであ
る。またそのシステム構成法のより詳細は以下に述べ
る。
MGバイオフィードバックと運動トレーニングの両方か
一方を提供するシステムで、人の筋作業遂行度と処方の
バイオフィードバックまた運動プログラムが医療や治療
権威者によってモニタされるシステムに関するものであ
る。またそのシステム構成法のより詳細は以下に述べ
る。
【0003】
【従来の技術】筋電図(EMG)の活動と測定は電子回
路やシステムに接続された電極を利用して患者にフィー
ドバックさせるか、可視と可聴の外受性信号の両方か一
方の形態で受ける皮膚、即ち皮膚の表面に設置された経
皮的な測定によって発展若しくは派生しており、筋活動
の意志制御の習得や再訓練また医学や治療法の多領域に
渡る協調において経皮的筋電図神経筋フィードバックは
重要且つ時折不可欠な器具として導入されてきた。EM
Gフィードバックまたは治療学の進歩の割合や程度から
すれば、特定の筋肉や筋肉群の治療にとって効果のある
補助的な量的評価に役立つことも知られている。
路やシステムに接続された電極を利用して患者にフィー
ドバックさせるか、可視と可聴の外受性信号の両方か一
方の形態で受ける皮膚、即ち皮膚の表面に設置された経
皮的な測定によって発展若しくは派生しており、筋活動
の意志制御の習得や再訓練また医学や治療法の多領域に
渡る協調において経皮的筋電図神経筋フィードバックは
重要且つ時折不可欠な器具として導入されてきた。EM
Gフィードバックまたは治療学の進歩の割合や程度から
すれば、特定の筋肉や筋肉群の治療にとって効果のある
補助的な量的評価に役立つことも知られている。
【0004】更に最近の調査ではEMGフィードバック
は身体運動箇所で増大した筋肉質量からすれば直接的な
運動に顕著な影響を及ぼすことが判っており、運動と直
結したEMGフィードバックは運動のみならず筋肉質量
に於て優れた利益がある。一例として肢を不動骨折した
患者はその一肢中にて血流量と筋肉質量が減少し、鋳物
及び装具の除去に付随する長期的な且つ時には有痛性の
リハビリテーションが暫し要求されるのである。かかる
患者には、鋳物や装具に包埋され、トレーニングする筋
肉か筋肉群上に表在的に装着されるEMG電極装置によ
るEMGフィードバックで支援される運動トレーニング
が適している。
は身体運動箇所で増大した筋肉質量からすれば直接的な
運動に顕著な影響を及ぼすことが判っており、運動と直
結したEMGフィードバックは運動のみならず筋肉質量
に於て優れた利益がある。一例として肢を不動骨折した
患者はその一肢中にて血流量と筋肉質量が減少し、鋳物
及び装具の除去に付随する長期的な且つ時には有痛性の
リハビリテーションが暫し要求されるのである。かかる
患者には、鋳物や装具に包埋され、トレーニングする筋
肉か筋肉群上に表在的に装着されるEMG電極装置によ
るEMGフィードバックで支援される運動トレーニング
が適している。
【0005】医学参考文献によれば様々な処方の広範囲
なEMGフィードバックを受ける患者を示しているのが
判るが、運動プログラムは以下の状況を有する患者に従
ってプログラムされる。すなわち大脳血管損傷或いは頭
部損傷;脊髄損傷;末梢神経損傷;下部背或いは他の筋
肉のハードワークに起因する産業性損傷;リハビリテー
ションを含む整形法及び物理的療法プログラム;尿及び
糞便失禁;損傷を伴う競技及びスポーツ;頭痛、慢性的
疼痛、精神療法による弛緩、及び筋肉緊張昴進とけいれ
んのための弛緩訓練の必要性といった状況である。
なEMGフィードバックを受ける患者を示しているのが
判るが、運動プログラムは以下の状況を有する患者に従
ってプログラムされる。すなわち大脳血管損傷或いは頭
部損傷;脊髄損傷;末梢神経損傷;下部背或いは他の筋
肉のハードワークに起因する産業性損傷;リハビリテー
ションを含む整形法及び物理的療法プログラム;尿及び
糞便失禁;損傷を伴う競技及びスポーツ;頭痛、慢性的
疼痛、精神療法による弛緩、及び筋肉緊張昴進とけいれ
んのための弛緩訓練の必要性といった状況である。
【0006】装置と一般の組立方法とともに様々な先行
技術のEMGフィードバックシステム等が知られており
米国の先行技術の中で典型的なものは次の通りである。
すなわち 3,641,993 Gaarder 3,905,355 Brudney Brudneyは随意運動の障害治療のため精神心理学
に意義ある方法で患者に検出されたEMG活動を表示す
る装置を開示した。Gaarderは潜在的に治療過程
を混乱させる様々な目盛の間断ない再調節の必要や、様
々な調節には漠とした意義しか示さぬ臨床医を混乱させ
るのを避けるため処理信号の大きさを対数形式に変換す
ることによって、より一般的なEMG活動の外受容性フ
ィードバック機構を開示した(Gaarder,第1
段,20−25行且つ40−45行)。
技術のEMGフィードバックシステム等が知られており
米国の先行技術の中で典型的なものは次の通りである。
すなわち 3,641,993 Gaarder 3,905,355 Brudney Brudneyは随意運動の障害治療のため精神心理学
に意義ある方法で患者に検出されたEMG活動を表示す
る装置を開示した。Gaarderは潜在的に治療過程
を混乱させる様々な目盛の間断ない再調節の必要や、様
々な調節には漠とした意義しか示さぬ臨床医を混乱させ
るのを避けるため処理信号の大きさを対数形式に変換す
ることによって、より一般的なEMG活動の外受容性フ
ィードバック機構を開示した(Gaarder,第1
段,20−25行且つ40−45行)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】これらの特許或いは周
知の先行技術はその組立方法とともに様々な運動トレー
ニングシステムや装置、製品等を発表し開示している
が、それらが単独か組合せの何れかで取り上げられてい
ても本発明の請求項に関係するような組合せのよる特別
な構成を開示するものは何れもない。
知の先行技術はその組立方法とともに様々な運動トレー
ニングシステムや装置、製品等を発表し開示している
が、それらが単独か組合せの何れかで取り上げられてい
ても本発明の請求項に関係するような組合せのよる特別
な構成を開示するものは何れもない。
【0008】可視及び可聴フィードバックのための臨床
EMG装置及びシステムは多くの場合臨床利用に設計さ
れた大掛かりで複雑な装置であり、患者のEMGフィー
ドバックトレーニングは熟練者による管理が必要とな
る。この種のシステムは定期的なトレーニングを要し家
庭利用には不向きなので患者へのフィードバックトレー
ニングの総量には制限がある。臨床往診はかなり不便で
専門治療家による家庭でのフィードバックトレーニング
は極めて費用が掛かるため、重度運動障害者にとって問
題は更に倍加する。なお、「装置」と「システム」とい
う語は本明細書では概ね同一語として使用する。
EMG装置及びシステムは多くの場合臨床利用に設計さ
れた大掛かりで複雑な装置であり、患者のEMGフィー
ドバックトレーニングは熟練者による管理が必要とな
る。この種のシステムは定期的なトレーニングを要し家
庭利用には不向きなので患者へのフィードバックトレー
ニングの総量には制限がある。臨床往診はかなり不便で
専門治療家による家庭でのフィードバックトレーニング
は極めて費用が掛かるため、重度運動障害者にとって問
題は更に倍加する。なお、「装置」と「システム」とい
う語は本明細書では概ね同一語として使用する。
【0009】かかるシステムが複雑なのは電気的ポテン
シャルに於て経皮的に測定された人のEMGが検査され
る筋肉、筋肉神経衰弱、特別な治療を要する病状、そし
て患者に関わる他のパラメータによって数マイクロボル
トから数千マイクロボルトと広範囲に渡ることがその一
因である。この広範囲な変動性によってEMG測定は様
々な感度範囲への適応が必須となる。
シャルに於て経皮的に測定された人のEMGが検査され
る筋肉、筋肉神経衰弱、特別な治療を要する病状、そし
て患者に関わる他のパラメータによって数マイクロボル
トから数千マイクロボルトと広範囲に渡ることがその一
因である。この広範囲な変動性によってEMG測定は様
々な感度範囲への適応が必須となる。
【0010】患者の家庭利用に設計された携帯用EMG
装置は感度のための臨床及びバックブラウンドを「零」
に合わせ或いは特殊な筋肉や特別な治療を要する病状の
基線信号に適応させねばならない完全な受動装置であ
る。それ故、装置を「射程外」におく患者の運動機能に
発展的な変化には適応しない。先行の技術者の若干(例
えばGaarder)は検出されたEMGの対数関数で
ある可視フィードバック信号を送ることによりこの問題
に取り組んでいる。
装置は感度のための臨床及びバックブラウンドを「零」
に合わせ或いは特殊な筋肉や特別な治療を要する病状の
基線信号に適応させねばならない完全な受動装置であ
る。それ故、装置を「射程外」におく患者の運動機能に
発展的な変化には適応しない。先行の技術者の若干(例
えばGaarder)は検出されたEMGの対数関数で
ある可視フィードバック信号を送ることによりこの問題
に取り組んでいる。
【0011】対数目盛の利用は非線形の感度を導くため
の完全な解決策というわけではない(例えばEMGの高
レベルの変化にはふさわしくない)。最良な点は、可視
フィードバック信号が、検出されたEMG信号の大きさ
かエネルギーに正比例することである。
の完全な解決策というわけではない(例えばEMGの高
レベルの変化にはふさわしくない)。最良な点は、可視
フィードバック信号が、検出されたEMG信号の大きさ
かエネルギーに正比例することである。
【0012】かような家庭利用の装置は随意のEMGの
促進と抑制の両者によって患者が遂げようとする運動の
標的レベルを提供するために臨床的に手動的に設定され
る「目標」からなる。この目標は通常可視装置部材に表
示されるが、可聴フィードバックも使用されれば目標が
達成されると可聴フィードバックに変化をもたらす。こ
れらの装置には患者の能力と要求の発展に叶うため目標
を自動的に調節する術はない。
促進と抑制の両者によって患者が遂げようとする運動の
標的レベルを提供するために臨床的に手動的に設定され
る「目標」からなる。この目標は通常可視装置部材に表
示されるが、可聴フィードバックも使用されれば目標が
達成されると可聴フィードバックに変化をもたらす。こ
れらの装置には患者の能力と要求の発展に叶うため目標
を自動的に調節する術はない。
【0013】携帯用装置は例えば促進対抑制のトレーニ
ングというような様々な種類のトレーニングを最大限に
適用する個々の操作モードは有していない。臨床の命令
以外、患者は処方或いは随意の運動がいつ始まり終わる
のかという助言も与えられない。これらの装置は処方さ
れたトレーニングプログラムに対する患者の追従動作で
あるコンプライアンスを監視する手段も、患者の家庭ト
レーニングの作業随行結果の記録を医療専門家に伝える
如何なる手段もない。
ングというような様々な種類のトレーニングを最大限に
適用する個々の操作モードは有していない。臨床の命令
以外、患者は処方或いは随意の運動がいつ始まり終わる
のかという助言も与えられない。これらの装置は処方さ
れたトレーニングプログラムに対する患者の追従動作で
あるコンプライアンスを監視する手段も、患者の家庭ト
レーニングの作業随行結果の記録を医療専門家に伝える
如何なる手段もない。
【0014】経皮的EMGフィードバック装置は電極を
記録する表面が不可欠だが、常に皮膚の準備(剃毛し、
アルコール洗浄する)と電極の配設に先立つ電極固着剤
の塗布が必要である。家庭利用では特定の電極配設の達
成(意義あるフィードバックトレーニングには極めて疑
問である)は治療専門家にとって詳細な指示が必要であ
るし運動障害者にとっては困難である。更に、これら
「伝統的な」種類の電極は使い捨てか(患者に余分な費
用負担を掛ける)、再利用できる(各利用後毎に洗浄を
必要とする)が、非監視EMGフィードバックトレーニ
ングの利用を更に複雑にしている。
記録する表面が不可欠だが、常に皮膚の準備(剃毛し、
アルコール洗浄する)と電極の配設に先立つ電極固着剤
の塗布が必要である。家庭利用では特定の電極配設の達
成(意義あるフィードバックトレーニングには極めて疑
問である)は治療専門家にとって詳細な指示が必要であ
るし運動障害者にとっては困難である。更に、これら
「伝統的な」種類の電極は使い捨てか(患者に余分な費
用負担を掛ける)、再利用できる(各利用後毎に洗浄を
必要とする)が、非監視EMGフィードバックトレーニ
ングの利用を更に複雑にしている。
【0015】電極が十分皮膚に接触し、フィードバック
装置を電極に接続する寄り合わせシステムが完全なら有
益なEMGフィードバック測定ができる。現在の家庭利
用のEMGフィードバック装置は電極の接触を検査する
機能或いは事故発生時に自動的に患者に警告する電気的
完全性もない。
装置を電極に接続する寄り合わせシステムが完全なら有
益なEMGフィードバック測定ができる。現在の家庭利
用のEMGフィードバック装置は電極の接触を検査する
機能或いは事故発生時に自動的に患者に警告する電気的
完全性もない。
【0016】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の目的、
利点、且つ特徴は実用、小型、バッテリー作動、携帯可
能な電子化、非監視EMG可視及び可聴フィードバック
トレーニングと臨床環境外で監視するコンプライアンス
のための「患者モジュール」に制御されたマイクロプロ
セッサを備えた新規なEMG装置に関するものである。
利点、且つ特徴は実用、小型、バッテリー作動、携帯可
能な電子化、非監視EMG可視及び可聴フィードバック
トレーニングと臨床環境外で監視するコンプライアンス
のための「患者モジュール」に制御されたマイクロプロ
セッサを備えた新規なEMG装置に関するものである。
【0017】本発明の他の目的は更に家庭利用セッショ
ンを起動及び停止させる起動停止ボタン以外には何の制
御もないEMG装置に関するものである。
ンを起動及び停止させる起動停止ボタン以外には何の制
御もないEMG装置に関するものである。
【0018】更に本発明の目的は様々な可動モードで臨
床専門家によってプログラム可能な(デスクトップミニ
コンピュータによって)単純且つ直接のEMG装置を提
供することであり、患者の特別な要件に応じた特注プロ
グラムが可能である。
床専門家によってプログラム可能な(デスクトップミニ
コンピュータによって)単純且つ直接のEMG装置を提
供することであり、患者の特別な要件に応じた特注プロ
グラムが可能である。
【0019】本発明の他の目的は線上或いは解像度を損
なわず自動的にEMG感度を患者が現時点で発展させた
い運動レベルに調節し新規で改良されたEMG装置を提
供するものである。
なわず自動的にEMG感度を患者が現時点で発展させた
い運動レベルに調節し新規で改良されたEMG装置を提
供するものである。
【0020】本発明の他の目的は更に自動的に患者に特
定の随意運動をさせるようなプログラムが可能なEMG
装置に関するものである。
定の随意運動をさせるようなプログラムが可能なEMG
装置に関するものである。
【0021】本発明の更なる目的は特定の随意運動をさ
せるとともにEMGレベルの線状可視フィードバック用
の液晶表示(LCD)を取り入れたEMG装置を提供す
ることである。
せるとともにEMGレベルの線状可視フィードバック用
の液晶表示(LCD)を取り入れたEMG装置を提供す
ることである。
【0022】本発明の他の目的は可聴フィードバックを
導くために周波数がEMGレベルによって単調的にまち
まちな可聴信号を送るスピーカを取り入れたEMG装置
を提供することである。
導くために周波数がEMGレベルによって単調的にまち
まちな可聴信号を送るスピーカを取り入れたEMG装置
を提供することである。
【0023】本発明の他の目的は臨床医、医療専門家、
或いは医療権威者によって定期的に観察されるように処
方されたフィードバックトレーニングプログラムのコン
プライアンスの指数として患者の時間、日数を記録する
EMG装置を提供しようとするものである。
或いは医療権威者によって定期的に観察されるように処
方されたフィードバックトレーニングプログラムのコン
プライアンスの指数として患者の時間、日数を記録する
EMG装置を提供しようとするものである。
【0024】本発明の他の目的は臨床医、医療専門家、
或いは医療権威者によって定期的に観察されるためのト
レーニング運動及び進歩の指数として各家庭セッション
用の記述統計パラメータを記録するEMG装置を提供す
ることである。
或いは医療権威者によって定期的に観察されるためのト
レーニング運動及び進歩の指数として各家庭セッション
用の記述統計パラメータを記録するEMG装置を提供す
ることである。
【0025】本発明の付与的な目的は正確な測定が成さ
れるように電気的完全性と電極の接触の両方又はいずれ
か一方における問題を患者に警告するEMG装置を提供
するものである。
れるように電気的完全性と電極の接触の両方又はいずれ
か一方における問題を患者に警告するEMG装置を提供
するものである。
【0026】本発明の他の目的は臨床医に於けるコンピ
ュータの利用による個々別々な利用と定期的な問い合わ
せ用にプログラムできるEMG装置を熟慮するものであ
る。モジュール問い合わせの間にコンピュータに「アッ
プロードされた」データは、コンプライアンス及び統計
トレーニング活動記録を含み、コンピュータのモニタ上
で医療専門家によって観察され、及び1又は患者の永久
データファイルの記録としてハードコピー用のラインプ
リンタ上に印刷され且つ磁気媒体(コンピュータディス
ク或いはテープ)上に記録される。
ュータの利用による個々別々な利用と定期的な問い合わ
せ用にプログラムできるEMG装置を熟慮するものであ
る。モジュール問い合わせの間にコンピュータに「アッ
プロードされた」データは、コンプライアンス及び統計
トレーニング活動記録を含み、コンピュータのモニタ上
で医療専門家によって観察され、及び1又は患者の永久
データファイルの記録としてハードコピー用のラインプ
リンタ上に印刷され且つ磁気媒体(コンピュータディス
ク或いはテープ)上に記録される。
【0027】本発明の他の目的は更に臨床用「フロント
エンド」EMG捕捉装置としての役割を果たすコンピュ
ータモニタ上の高解像度の可視フィードバックが臨床評
価や検査フィードバックトレーニングに利用できるEM
G装置に関するものである。
エンド」EMG捕捉装置としての役割を果たすコンピュ
ータモニタ上の高解像度の可視フィードバックが臨床評
価や検査フィードバックトレーニングに利用できるEM
G装置に関するものである。
【0028】本発明の目的は「典型的な」様々な表層記
録電極を収容することであるが、本発明の電極システム
は固定の電極配設の大いに役立つ導電性組立電極からな
り、導電性の電極固着剤を必要とせず、殆どの場合皮膚
への装着の準備の必要がない。これらの発明は非常に使
いやすく簡単な洗濯だけで長期に渡る使用が可能であ
る。
録電極を収容することであるが、本発明の電極システム
は固定の電極配設の大いに役立つ導電性組立電極からな
り、導電性の電極固着剤を必要とせず、殆どの場合皮膚
への装着の準備の必要がない。これらの発明は非常に使
いやすく簡単な洗濯だけで長期に渡る使用が可能であ
る。
【0029】典型的な使用例では、医療専門家がEMG
フィードバックトレーニングが必要であると決めたら患
者は臨床室でEMG検査を受けることになる。ここで患
者モジュールは患者の上の電極に固着され、患者の電気
的絶縁を提供するインタフェースモジュールを介したコ
ンピュータにも固着される。患者のEMGは幾つかの可
視フィードバックモードの一つに於けるコンピュータモ
ニタ上に可視的に表示される。医療専門家は患者の上の
電極の配置と供にモジュールの様々な可動パラメータを
っ調節し(コンピュータで)、表示されたEMG信号は
トレーニング要件と関連して送られる。この手順はよく
反復され最適機器構成を達成するために全体の臨床セッ
ションを取る。この点で医療専門家は評価のため且つ患
者に提供される如何なる可視および可聴フィードバック
の存しない状況で患者モジュールとコンピュータを利用
する一連のEMG測定を成し遂げる。殆どの場合、これ
らの臨床的な可動パラメータは家庭利用トレーニング用
のモジュールにプログラムされたのと同様なパラメータ
である。医療専門家は家庭利用モジュールをプログラム
しモジュールの使用、電極の配設、バッテリの交換且つ
システムの保守詳細等に就いて患者に指示を与える。
フィードバックトレーニングが必要であると決めたら患
者は臨床室でEMG検査を受けることになる。ここで患
者モジュールは患者の上の電極に固着され、患者の電気
的絶縁を提供するインタフェースモジュールを介したコ
ンピュータにも固着される。患者のEMGは幾つかの可
視フィードバックモードの一つに於けるコンピュータモ
ニタ上に可視的に表示される。医療専門家は患者の上の
電極の配置と供にモジュールの様々な可動パラメータを
っ調節し(コンピュータで)、表示されたEMG信号は
トレーニング要件と関連して送られる。この手順はよく
反復され最適機器構成を達成するために全体の臨床セッ
ションを取る。この点で医療専門家は評価のため且つ患
者に提供される如何なる可視および可聴フィードバック
の存しない状況で患者モジュールとコンピュータを利用
する一連のEMG測定を成し遂げる。殆どの場合、これ
らの臨床的な可動パラメータは家庭利用トレーニング用
のモジュールにプログラムされたのと同様なパラメータ
である。医療専門家は家庭利用モジュールをプログラム
しモジュールの使用、電極の配設、バッテリの交換且つ
システムの保守詳細等に就いて患者に指示を与える。
【0030】患者がモジュールで家庭利用トレーニング
を行った後、患者は定期的に臨床室を訪問する。これら
の訪問で医療専門家はコンプライアントと実行記録のモ
ジュールを問い合わせ、引き起こされたEMGレベルを
更に臨床に評価する。医療専門家はコンプライアンスと
運動に於ける異常をモジュールデータを観察し、フィー
ドバックされていない最新の評価を早期の評価と比較す
る。かくして医療専門家は運動学習と非フィードバック
環境で普遍化された筋肉強化の両方か一方のコンプライ
アンスと運動、及び程度に於ける趨勢を観察する。医療
専門家は治療学敵要件の改善に応じて可動パラメータと
電極配置の両方又は一方の調節を選択するのである。臨
床学的評価と家庭利用トレーニングの周期は、医療専門
家がトレーニングを継続しても利益がないと考えるまで
反復される。
を行った後、患者は定期的に臨床室を訪問する。これら
の訪問で医療専門家はコンプライアントと実行記録のモ
ジュールを問い合わせ、引き起こされたEMGレベルを
更に臨床に評価する。医療専門家はコンプライアンスと
運動に於ける異常をモジュールデータを観察し、フィー
ドバックされていない最新の評価を早期の評価と比較す
る。かくして医療専門家は運動学習と非フィードバック
環境で普遍化された筋肉強化の両方か一方のコンプライ
アンスと運動、及び程度に於ける趨勢を観察する。医療
専門家は治療学敵要件の改善に応じて可動パラメータと
電極配置の両方又は一方の調節を選択するのである。臨
床学的評価と家庭利用トレーニングの周期は、医療専門
家がトレーニングを継続しても利益がないと考えるまで
反復される。
【0031】実質的に明らかになる他の目的と利点を伴
うこれらの発明はその過程と操作の詳細のなかに存する
ものであり、完全には以下に一部を構成する添付の図面
とともに叙述されており、同一の符号は同一の部分を示
している。
うこれらの発明はその過程と操作の詳細のなかに存する
ものであり、完全には以下に一部を構成する添付の図面
とともに叙述されており、同一の符号は同一の部分を示
している。
【0032】
【実施例】図面について述べる。図1を参照すれば、臨
床使用のための非監視EMGフィードバックと運動トレ
ーニング用コンピュータシステム或いはマイクロプロセ
ッサ制御システム10であってコンピュータ12、コン
ピュータビデオモニタ14、キーボード16且つIBM
ベース或いはコピーシステムであるプリンタ18を含有
している。インタフェースモジュール20は患者モジュ
ール22とマイクロプロセッサシステム10の間の連絡
をする。インタフェースモジュール20は更にコンピュ
ータシステム10が臨床モードで用いられるとき起こり
うる。電気的事故を最小限度にするための患者モジュー
ル22の電気的絶縁を提供する。ここで患者モジュール
22は患者(図示せず)と、コンピュータシステム10
を構成するコンピュータ12とを連結する。
床使用のための非監視EMGフィードバックと運動トレ
ーニング用コンピュータシステム或いはマイクロプロセ
ッサ制御システム10であってコンピュータ12、コン
ピュータビデオモニタ14、キーボード16且つIBM
ベース或いはコピーシステムであるプリンタ18を含有
している。インタフェースモジュール20は患者モジュ
ール22とマイクロプロセッサシステム10の間の連絡
をする。インタフェースモジュール20は更にコンピュ
ータシステム10が臨床モードで用いられるとき起こり
うる。電気的事故を最小限度にするための患者モジュー
ル22の電気的絶縁を提供する。ここで患者モジュール
22は患者(図示せず)と、コンピュータシステム10
を構成するコンピュータ12とを連結する。
【0033】コンピュータシステム10、インタフェー
スモジュール20と患者モジュール22は密接に接続さ
れているのでコンピュータ12にロードされたプログラ
ムは、患者モジュール22中のデータをプログラムし、
またデータに問い合わせることの両方又は一方をする
か、或いはデータを読み取るのに用いられる。
スモジュール20と患者モジュール22は密接に接続さ
れているのでコンピュータ12にロードされたプログラ
ムは、患者モジュール22中のデータをプログラムし、
またデータに問い合わせることの両方又は一方をする
か、或いはデータを読み取るのに用いられる。
【0034】図2Aは患者モジュール22の詳細と接続
を説明したもので、液晶表示装置(LCD)26が示さ
れている。起動停止押しボタン28は患者が家庭利用セ
ッションを起動し停止するために押す。通信ジャック3
0はコンピュータシステム10と患者モジュール22の
間の連絡を取るためにインタフェースモジュール20か
らのケーブル32を受け取る。オーディオアウトジャッ
ク34は自由に接続される可聴ヘッドホン40からコネ
クタ36を受け取り、ヘッドホン40が使われなければ
可聴フィードバック信号はスピーカ42からモジュール
22の内部に送信される。「スティムトリガ」44は予
めプログラムされたEMGのしきい値が超過すると補助
的な機能電気刺激(FES)装置を作動させるようにプ
ログラムされている。患者ケーブルジャック46は患者
ケーブル32と患者モジュール22を連絡させる。患者
ケーブル32はスナップコネクタ50を介し様々な異な
る電極を接続する。
を説明したもので、液晶表示装置(LCD)26が示さ
れている。起動停止押しボタン28は患者が家庭利用セ
ッションを起動し停止するために押す。通信ジャック3
0はコンピュータシステム10と患者モジュール22の
間の連絡を取るためにインタフェースモジュール20か
らのケーブル32を受け取る。オーディオアウトジャッ
ク34は自由に接続される可聴ヘッドホン40からコネ
クタ36を受け取り、ヘッドホン40が使われなければ
可聴フィードバック信号はスピーカ42からモジュール
22の内部に送信される。「スティムトリガ」44は予
めプログラムされたEMGのしきい値が超過すると補助
的な機能電気刺激(FES)装置を作動させるようにプ
ログラムされている。患者ケーブルジャック46は患者
ケーブル32と患者モジュール22を連絡させる。患者
ケーブル32はスナップコネクタ50を介し様々な異な
る電極を接続する。
【0035】更に患者にモジュール22がケーブル32
と電極或いはコネクタ50を介して患者に連結された場
合、コンピュータプログラムは患者モジュール22を実
行させるか可視及び可聴フィードバックの唯一のソース
としての役割を果せる。
と電極或いはコネクタ50を介して患者に連結された場
合、コンピュータプログラムは患者モジュール22を実
行させるか可視及び可聴フィードバックの唯一のソース
としての役割を果せる。
【0036】図3Aと3Bはコンピュータビデオモニタ
14上に表示される様々な可視フィードバックモードを
示す。図3Aに於ては、帯上グラフモードが「オシロス
コープ型」グラフを表示しているが、ここでEMGレベ
ルは時間の関数として表示される。図3Bは大きさが実
時間レベルと一致するバーグラフの可視表示を示す。
14上に表示される様々な可視フィードバックモードを
示す。図3Aに於ては、帯上グラフモードが「オシロス
コープ型」グラフを表示しているが、ここでEMGレベ
ルは時間の関数として表示される。図3Bは大きさが実
時間レベルと一致するバーグラフの可視表示を示す。
【0037】臨床且つ家庭利用の適用に於て、患者に提
供されるフィードバックの特性に影響を与えるプログラ
ム可能な操作モードとパラメータが多々ある。促進モー
ド或いは抑制モードからなるフィードバックモード;収
縮及び弛緩モード或いは継続モードからなる刺激モー
ド;固定目標モード或いは自動目標モード若しくは無目
的モードからなる治療目的パラメータ;そして制動係数
パラメータである。
供されるフィードバックの特性に影響を与えるプログラ
ム可能な操作モードとパラメータが多々ある。促進モー
ド或いは抑制モードからなるフィードバックモード;収
縮及び弛緩モード或いは継続モードからなる刺激モー
ド;固定目標モード或いは自動目標モード若しくは無目
的モードからなる治療目的パラメータ;そして制動係数
パラメータである。
【0038】促進モードは医療専門家の目的が運動促進
すなわち筋収縮におけるEMGを高レベルに引き上げる
ことを職務的に知る場合に用いられる。
すなわち筋収縮におけるEMGを高レベルに引き上げる
ことを職務的に知る場合に用いられる。
【0039】抑制モードは医療専門家の目的が運動抑制
すなわち筋肉弛緩におけるEMGのを引き下げることを
意思的に知る場合に用いられる。
すなわち筋肉弛緩におけるEMGのを引き下げることを
意思的に知る場合に用いられる。
【0040】フィードバックモードの選択は感度の自動
範囲設定、自動目標確立そして可聴フィードバックに影
響を与える。これらは以下で説明する。
範囲設定、自動目標確立そして可聴フィードバックに影
響を与える。これらは以下で説明する。
【0041】収縮及び弛緩モードの操作に於て、患者は
「収縮」及び「弛緩」という語の可視表示によってトレ
ーニングされる筋肉を促して交互に収縮及び弛緩させ
る。収縮及び弛緩モードの半周期の期間はセッションの
全期間よりなる収縮及び弛緩の周期の全合計としてプロ
グラム可能である。
「収縮」及び「弛緩」という語の可視表示によってトレ
ーニングされる筋肉を促して交互に収縮及び弛緩させ
る。収縮及び弛緩モードの半周期の期間はセッションの
全期間よりなる収縮及び弛緩の周期の全合計としてプロ
グラム可能である。
【0042】継続モードでは、患者が受け取るか、一般
に促進する必要はない。
に促進する必要はない。
【0043】医療目標パラメータは筋肉の収縮或いは弛
緩の何れかによって患者が成し遂げようとする「目的」
レベルの表示からなる。固定した目標オプション、医療
専門家はマイクロボルト単位で特定の目標レベルをプロ
グラムされたレベルで可視フィードバック装置(LC
D)26上に表示される。
緩の何れかによって患者が成し遂げようとする「目的」
レベルの表示からなる。固定した目標オプション、医療
専門家はマイクロボルト単位で特定の目標レベルをプロ
グラムされたレベルで可視フィードバック装置(LC
D)26上に表示される。
【0044】操作の自動目標モードにおいて、可視全目
盛範囲以内の目標一は主体がより首尾よくレベルを達成
するにつれ自動的に新レベルに調整される。これを実現
する方法は後述する。
盛範囲以内の目標一は主体がより首尾よくレベルを達成
するにつれ自動的に新レベルに調整される。これを実現
する方法は後述する。
【0045】無目標モードではフィードバックの操作は
如何なる目標をも必要とせずに進行する。
如何なる目標をも必要とせずに進行する。
【0046】無音モードでは可聴フィードバックは使用
禁止である。
禁止である。
【0047】信号音モードでは、可聴フィードバック信
号音がコンピュータシステム10、患者モジュール2
2、或いはオプションの可聴ヘッドホン40から送られ
る。可聴フィードバック信号は周波数がEMGレベルに
単調的に関連する。すなわち高EMG=高周波、低EM
G=低周波というような可変の反復搬送卯波によって変
調される一定の音である。付与的な可聴感度もまた以下
のような医療的目標フィードバックモードに連携され
る。すなわち、 ●促進モードではEMGレベルが現目標を上回る限りは
音は一定になる(100%搬送波反復) ●抑制モードではEMGレベルが現目標レベルを下回る
限りは音はしなくなり静かになる。
号音がコンピュータシステム10、患者モジュール2
2、或いはオプションの可聴ヘッドホン40から送られ
る。可聴フィードバック信号は周波数がEMGレベルに
単調的に関連する。すなわち高EMG=高周波、低EM
G=低周波というような可変の反復搬送卯波によって変
調される一定の音である。付与的な可聴感度もまた以下
のような医療的目標フィードバックモードに連携され
る。すなわち、 ●促進モードではEMGレベルが現目標を上回る限りは
音は一定になる(100%搬送波反復) ●抑制モードではEMGレベルが現目標レベルを下回る
限りは音はしなくなり静かになる。
【0048】本発明の制動係数モードは技術用語或いは
科学用語の「時定数」或いは「RC定数」と類似してお
り実際のEMGレベルでの変化に反応するためのフィー
ドバック信号用の時間量を参照する。かくして制動は移
動する平均的な、均一な重量の「ボックスカー」ディジ
タルローパルフィルタをディジタル化されたEMG信号
に適用することによって達成する。フィルタの幅は0.
1秒から3.0秒までがプログラム可能である。
科学用語の「時定数」或いは「RC定数」と類似してお
り実際のEMGレベルでの変化に反応するためのフィー
ドバック信号用の時間量を参照する。かくして制動は移
動する平均的な、均一な重量の「ボックスカー」ディジ
タルローパルフィルタをディジタル化されたEMG信号
に適用することによって達成する。フィルタの幅は0.
1秒から3.0秒までがプログラム可能である。
【0049】全ての結合が実際の使用に供されるわけで
はないが、以上述べてきたパラメータとモードの結合が
使用できる。
はないが、以上述べてきたパラメータとモードの結合が
使用できる。
【0050】図4は促進された収縮及び弛緩セッション
の際の表示装置26の一例である。注意情報60はトレ
ーニングされる筋肉を交互に収縮及び弛緩させるために
患者に合図を与えるためのものである。プロンプトモー
ドではタイマー情報62は収縮或いは弛緩の半周期に利
用できる残り時間間隔を表示する。継続モードではタイ
マはそのセッションの残りの分や秒を読み挙げる。表示
されたレベル情報64は現在のEMG読み込み値であ
る。
の際の表示装置26の一例である。注意情報60はトレ
ーニングされる筋肉を交互に収縮及び弛緩させるために
患者に合図を与えるためのものである。プロンプトモー
ドではタイマー情報62は収縮或いは弛緩の半周期に利
用できる残り時間間隔を表示する。継続モードではタイ
マはそのセッションの残りの分や秒を読み挙げる。表示
されたレベル情報64は現在のEMG読み込み値であ
る。
【0051】バーグラフ66はEMGレベルの可視フィ
ードバックである。バーの右への「膨脹」は、筋肉弛緩
と関連のある低EMGレベルの際にバーの左への「収
縮」が生じている間の増加した筋肉緊張による高EMG
レベルによって導かれる。LCD表示装置26上のバー
の移動はバーグラフ反応と臨床モード操作に於けるコン
ピュータモニタ14上の帯状グラフ表示の偏向と等し
い。
ードバックである。バーの右への「膨脹」は、筋肉弛緩
と関連のある低EMGレベルの際にバーの左への「収
縮」が生じている間の増加した筋肉緊張による高EMG
レベルによって導かれる。LCD表示装置26上のバー
の移動はバーグラフ反応と臨床モード操作に於けるコン
ピュータモニタ14上の帯状グラフ表示の偏向と等し
い。
【0052】目標情報68は患者が達成しようとする表
示された医療目標である。促進モードでは、筋肉の収縮
によるバーの右への移動によってその時点で限界を超え
ていなければ、目標は通常示すようにバーの「先端」の
右に表示される。抑制モードでは、目標はバーが筋肉弛
緩によって十分に左に「収縮」していなけれは通常バー
の先端の左に表示される。
示された医療目標である。促進モードでは、筋肉の収縮
によるバーの右への移動によってその時点で限界を超え
ていなければ、目標は通常示すようにバーの「先端」の
右に表示される。抑制モードでは、目標はバーが筋肉弛
緩によって十分に左に「収縮」していなけれは通常バー
の先端の左に表示される。
【0053】家庭利用と臨床セッションの両方の間、患
者モジュール22は電気的完全性電極の接触或いは連続
性のテストをするために用いられ、その後「電極をチェ
ックしなさい」というメッセージ表示等が表示され問題
が検出される。
者モジュール22は電気的完全性電極の接触或いは連続
性のテストをするために用いられ、その後「電極をチェ
ックしなさい」というメッセージ表示等が表示され問題
が検出される。
【0054】図5は患者モジュール22に於けるエレク
トロニクスの電気的ブロック図である。増幅器70は電
極コネクタ50から信号を受信して電極からのEMG信
号を増幅し高入力インピーダンスと高コモンモード除去
比(CMRR)を提供する。フィルタ72は信号を濾過
し感度制御装置74に出力する。こうしてマイクロプロ
セッサ76を実行しているプログラムに具現されている
自動範囲設定図式によって信号利得の制御をするのであ
る。感度制御装置74は様々な方法で具現化されるが本
発明は九つに分離した感度の範囲を提供する増幅ネット
ワークからなる制御部材を使用する。すなわちコネクタ
50の電極で検出された7、14、28、56、11
2、225、450、900そして1800マイクロボ
ルト−RMS(二乗平均)のEMGレベルと関連する可
視フィードバックの全目盛範囲である。ここで重要なこ
とは実際的な促進モードの状況とEMGフィードバック
の抑制モードにおけるEMGレベルの適切な自動範囲設
定を提供するために、マイクロプロセッサ76が接続線
78を介して感度制御装置74の感度を制御することで
ある。
トロニクスの電気的ブロック図である。増幅器70は電
極コネクタ50から信号を受信して電極からのEMG信
号を増幅し高入力インピーダンスと高コモンモード除去
比(CMRR)を提供する。フィルタ72は信号を濾過
し感度制御装置74に出力する。こうしてマイクロプロ
セッサ76を実行しているプログラムに具現されている
自動範囲設定図式によって信号利得の制御をするのであ
る。感度制御装置74は様々な方法で具現化されるが本
発明は九つに分離した感度の範囲を提供する増幅ネット
ワークからなる制御部材を使用する。すなわちコネクタ
50の電極で検出された7、14、28、56、11
2、225、450、900そして1800マイクロボ
ルト−RMS(二乗平均)のEMGレベルと関連する可
視フィードバックの全目盛範囲である。ここで重要なこ
とは実際的な促進モードの状況とEMGフィードバック
の抑制モードにおけるEMGレベルの適切な自動範囲設
定を提供するために、マイクロプロセッサ76が接続線
78を介して感度制御装置74の感度を制御することで
ある。
【0055】事後処理ネットワークは付与的増幅、付与
的帯域濾過法、そして交流の奥の二乗平均への変換によ
って付与的信号条件を提供する。アナログ・ディジタル
変換器82は事後処理ネットワーク80からの増幅され
たアナログEMG信号の出力をマイクロプロセッサ76
で読み込まれるディジタル値に変換する。本発明ではア
ナログ・ディジタル変換器82は患者モジュール22の
マイクロプロセッサ76に統合する。本発明の範囲内の
他の実施例はマイクロプロセッサ76と、マイクロプロ
セッサ76で読み込まれるタイマ回路を有し、このタイ
マ回路に連結される電圧・周波数変換器を含む。可視フ
ィードバックのソースはLCD表示装置26に見られ
る。
的帯域濾過法、そして交流の奥の二乗平均への変換によ
って付与的信号条件を提供する。アナログ・ディジタル
変換器82は事後処理ネットワーク80からの増幅され
たアナログEMG信号の出力をマイクロプロセッサ76
で読み込まれるディジタル値に変換する。本発明ではア
ナログ・ディジタル変換器82は患者モジュール22の
マイクロプロセッサ76に統合する。本発明の範囲内の
他の実施例はマイクロプロセッサ76と、マイクロプロ
セッサ76で読み込まれるタイマ回路を有し、このタイ
マ回路に連結される電圧・周波数変換器を含む。可視フ
ィードバックのソースはLCD表示装置26に見られ
る。
【0056】メモリ84は患者モジュール22のマイク
ロプロセッサプログラムを記憶し、計算の「作業領域」
を含み、コンプライアンスや使用者の運動を記述したE
MGデータを記憶する。実時間クロック回路86は計画
された、家庭利用セッションを開始する時間になると、
患者に警告を与えるためにプログラムされた時間にマイ
クロプロセッサ用の信号、すなわちマイクロプロセッサ
76によって増幅された信号音を発生する。可聴のフィ
ードバック信号はスピーカ42へ送られる。
ロプロセッサプログラムを記憶し、計算の「作業領域」
を含み、コンプライアンスや使用者の運動を記述したE
MGデータを記憶する。実時間クロック回路86は計画
された、家庭利用セッションを開始する時間になると、
患者に警告を与えるためにプログラムされた時間にマイ
クロプロセッサ用の信号、すなわちマイクロプロセッサ
76によって増幅された信号音を発生する。可聴のフィ
ードバック信号はスピーカ42へ送られる。
【0057】マイクロアンペア電流ソース88は患者に
接続した電極で正弦電圧をもたらすためマイクロプロセ
ッサ76によって定期的に起動される。これによって生
じた電圧は電極間の電気インピーダンスと関連があり、
回路部72、73、80、82、76によって処理さ
れ、さらに電気ケーブリングの完全性や患者への電極の
接触テストとしての電極間インピーダンスを測定するた
めにマイクロプロセッサ76によって変換され読み込ま
れる。
接続した電極で正弦電圧をもたらすためマイクロプロセ
ッサ76によって定期的に起動される。これによって生
じた電圧は電極間の電気インピーダンスと関連があり、
回路部72、73、80、82、76によって処理さ
れ、さらに電気ケーブリングの完全性や患者への電極の
接触テストとしての電極間インピーダンスを測定するた
めにマイクロプロセッサ76によって変換され読み込ま
れる。
【0058】トリマコンデンサー90は、共有モードの
干渉のピックアップを最小化するためのものであり、患
者ジャックを介して増幅入力コネクタ50へ通じる患者
ケーブル内部の過流キャパシタンスであり、負荷キャパ
シタンス92を平衡させるために調節されており、これ
によって増幅器の飽和等を減少させる。
干渉のピックアップを最小化するためのものであり、患
者ジャックを介して増幅入力コネクタ50へ通じる患者
ケーブル内部の過流キャパシタンスであり、負荷キャパ
シタンス92を平衡させるために調節されており、これ
によって増幅器の飽和等を減少させる。
【0059】図7はEMG信号の自動範囲設定用のマイ
クロプロセッサ76のプログラムの一般的なフローチャ
ートである。
クロプロセッサ76のプログラムの一般的なフローチャ
ートである。
【0060】本発明の配列で、感度の増加は感度制御装
置74でのアナログ信号の利得の倍加を表し、感度の減
少は利得の半減を表している。他の達成では、感度制御
装置74は感度のより増加した変化すなわち2以上、例
えば1/256以上の変化からなる。なお、記述統計
値、プロンプト表示のタイミング、電極間インピーダン
ス計算等の対象としての統合値XiやXif、或いはメ
モリアクセス、通信等のための他の如何なる種々様々な
ルーチンも通信技術に携わっている熟練技術者にとって
は明らかに問題である。
置74でのアナログ信号の利得の倍加を表し、感度の減
少は利得の半減を表している。他の達成では、感度制御
装置74は感度のより増加した変化すなわち2以上、例
えば1/256以上の変化からなる。なお、記述統計
値、プロンプト表示のタイミング、電極間インピーダン
ス計算等の対象としての統合値XiやXif、或いはメ
モリアクセス、通信等のための他の如何なる種々様々な
ルーチンも通信技術に携わっている熟練技術者にとって
は明らかに問題である。
【0061】図6は自動目標達成用のマイクロプロセッ
サ76のプログラムの一般的なフローチャートである。
サ76のプログラムの一般的なフローチャートである。
【0062】患者モジュール22を読み取るかプログラ
ムし、臨床セッションと観察の両方か一方を実行し、臨
床利用か家庭利用のデータを印刷するか記録するための
コンピュータシステム10は、コンピュータにロードさ
れた対話型プログラムで利用される。かようなプログラ
ムを書き込むことのできる方法は膨大な数に及ぶ。図8
と図9は其々のプログラムの主要メニューと本発明のフ
ィードバックパラメータの編集を表しており、ここに本
発明の範囲を披瀝し説明している。
ムし、臨床セッションと観察の両方か一方を実行し、臨
床利用か家庭利用のデータを印刷するか記録するための
コンピュータシステム10は、コンピュータにロードさ
れた対話型プログラムで利用される。かようなプログラ
ムを書き込むことのできる方法は膨大な数に及ぶ。図8
と図9は其々のプログラムの主要メニューと本発明のフ
ィードバックパラメータの編集を表しており、ここに本
発明の範囲を披瀝し説明している。
【0063】図10は患者モジュールとともに用いられ
る支持電極用の帯紐材料と組立ベルトの構成を示す。コ
ネクッタ50の導電性銀性接触パッド92はベルト90
を形成するベルクロ(VELCRO )のような自己把
持材94に添付されている。ベルト90は人の寸法にあ
わせた全体の範囲で腕、脚、腰、胴、そして頭の上でE
MG検出ができるように様々な長さ幅で組み立てられ
る。ベルト90を固定するために、ベルト90の端は環
状留め金96を通過し、きつく引っ張られ、ベルト90
の本体に固定されている。患者ケーブル導線32はスナ
ップコネクタ50を経由して伝導パッドに接続されてい
る。弾性材料98は均一なパッドの接触を促進し、ここ
で殆どの場合、ベルト90が固定される体の領域は均一
な円筒形をなさない。
る支持電極用の帯紐材料と組立ベルトの構成を示す。コ
ネクッタ50の導電性銀性接触パッド92はベルト90
を形成するベルクロ(VELCRO )のような自己把
持材94に添付されている。ベルト90は人の寸法にあ
わせた全体の範囲で腕、脚、腰、胴、そして頭の上でE
MG検出ができるように様々な長さ幅で組み立てられ
る。ベルト90を固定するために、ベルト90の端は環
状留め金96を通過し、きつく引っ張られ、ベルト90
の本体に固定されている。患者ケーブル導線32はスナ
ップコネクタ50を経由して伝導パッドに接続されてい
る。弾性材料98は均一なパッドの接触を促進し、ここ
で殆どの場合、ベルト90が固定される体の領域は均一
な円筒形をなさない。
【0064】図11はテープのような接着材料でベルト
90の使用を必要としない肩の上部のような体の外部領
域に装着する織物電極パッドを示す。織物電極パッドは
図12に示すように患者モジュールに接続するため固定
されていない一端の鋳物に直接に組み込まれるように患
者ケーブルと導線で鋳物に嵌合される。
90の使用を必要としない肩の上部のような体の外部領
域に装着する織物電極パッドを示す。織物電極パッドは
図12に示すように患者モジュールに接続するため固定
されていない一端の鋳物に直接に組み込まれるように患
者ケーブルと導線で鋳物に嵌合される。
【0065】図13と図14はちつと直腸の筋肉群のE
MGフィードバックを感知するための深針である自然体
腔部に挿入されるように設計された電極取付組立体であ
る。これらの組立体は概して円筒形でその周縁に配置さ
れた三個のステンレス綱電極バンドを有している。図1
3に示した実施例は女性の膣に挿入され女性患者が膣の
筋肉に関連する運動を監視することができる円筒形部材
110からなる。図14に示された実施例は円筒形部材
112よりなり肛門の括約筋の患者の運動を監視するた
め患者の肛門の挿入される。両器具とも射出整形プラス
チックからなり、医療専門家によって円筒形部材に適切
に配設固定できるデスプゲージ118を装備している。
MGフィードバックを感知するための深針である自然体
腔部に挿入されるように設計された電極取付組立体であ
る。これらの組立体は概して円筒形でその周縁に配置さ
れた三個のステンレス綱電極バンドを有している。図1
3に示した実施例は女性の膣に挿入され女性患者が膣の
筋肉に関連する運動を監視することができる円筒形部材
110からなる。図14に示された実施例は円筒形部材
112よりなり肛門の括約筋の患者の運動を監視するた
め患者の肛門の挿入される。両器具とも射出整形プラス
チックからなり、医療専門家によって円筒形部材に適切
に配設固定できるデスプゲージ118を装備している。
【0066】本発明のマイクロプロセッサ制御システム
10ハは様々な構成部分から構成され、および配置でき
るので適宜の形態で組み立てられる。
10ハは様々な構成部分から構成され、および配置でき
るので適宜の形態で組み立てられる。
【0067】前述のものは本発明の原理のみを例証する
ものと考えられる。更に、膨大な修正や変化が難なく先
行の技術に生じるので、前述の正確な構成や操作のみに
制限されることを旨としない、従ってあらゆる適切な修
正等が本発明の範囲内で実行される。
ものと考えられる。更に、膨大な修正や変化が難なく先
行の技術に生じるので、前述の正確な構成や操作のみに
制限されることを旨としない、従ってあらゆる適切な修
正等が本発明の範囲内で実行される。
【図1】運動トレーニングに有益な非監視EMGフィー
ドバックを提供するマイクロプロセッサ制御システム
と、本発明の好ましい実施例の最良のモードによるシス
テムの典型的な設置を示した略配列図である。
ドバックを提供するマイクロプロセッサ制御システム
と、本発明の好ましい実施例の最良のモードによるシス
テムの典型的な設置を示した略配列図である。
【図2A】図1の患者モジュールの平面図を示し、本発
明の概念を具現化した略図である。
明の概念を具現化した略図である。
【図2B】患者モジュールの側面図である。
【図3A】高解像度可視フィードバック用のコンピュー
タやモニタと関連した患者モジュールの臨床利用の様々
な可視フィードバックの表示を示す。
タやモニタと関連した患者モジュールの臨床利用の様々
な可視フィードバックの表示を示す。
【図3B】高解像度可視フィードバック用のコンピュー
タやモニタと関連した患者モジュールの臨床利用の様々
な可視フィードバックの表示を示す。
タやモニタと関連した患者モジュールの臨床利用の様々
な可視フィードバックの表示を示す。
【図4】患者モジュール上の促進された収縮及び弛緩セ
ッションの間の液晶表示装置を示す。
ッションの間の液晶表示装置を示す。
【図5】本発明による運動トレーニングに有効な非監視
EMGフィードバックを備える患者モジュールを制御す
るマイクロプロセッサの電子カイロブロック図である。
EMGフィードバックを備える患者モジュールを制御す
るマイクロプロセッサの電子カイロブロック図である。
【図6】運動トレーニングとEMG信号の自動範囲設定
に有効な非監視EMGフィードバックを備える患者モジ
ュールのマイクロプロセッサプログラムのフローチャー
トである。
に有効な非監視EMGフィードバックを備える患者モジ
ュールのマイクロプロセッサプログラムのフローチャー
トである。
【図7】本発明による自動目標達成用患者モジュールの
マイクロプロセッサプログラムの一般的なフローチャー
トである。
マイクロプロセッサプログラムの一般的なフローチャー
トである。
【図8】主要メニュー用及びフィードバックパラメータ
の編集用のそれぞれのコンピュータモニタ上のメニュー
画面の図である。
の編集用のそれぞれのコンピュータモニタ上のメニュー
画面の図である。
【図9】主要メニュー用及びフィードバックパラメータ
の編集用のそれぞれのコンピュータモニタ上のメニュー
画面の図である。
の編集用のそれぞれのコンピュータモニタ上のメニュー
画面の図である。
【図10A】本発明の患者モジュールと供に用いられる
組立電極ベルトの平面図である。
組立電極ベルトの平面図である。
【図10A】本発明の患者モジュールと供に用いられる
組立電極ベルトの立面図である。
組立電極ベルトの立面図である。
【図11A】帯紐上のテープのような材料を皮膚に巻き
付ける織物電極パッドの平面図である。
付ける織物電極パッドの平面図である。
【図11B】帯紐上のテープのような材料を皮膚に巻き
付ける織物電極パッドの立面図である。
付ける織物電極パッドの立面図である。
【図12A】患者モジュールに繋げるための固定してい
ない一端の鋳物に直接組み立てるための患者ケーブル、
導線且つ電極パッドの平面図である。
ない一端の鋳物に直接組み立てるための患者ケーブル、
導線且つ電極パッドの平面図である。
【図12B】患者モジュールに繋げるための固定してい
ない一端の鋳物に直接組み立てるための患者ケーブル、
導線且つ電極パッドの立面図である。
ない一端の鋳物に直接組み立てるための患者ケーブル、
導線且つ電極パッドの立面図である。
【図13】女性の腟に挿入するための感知電極用の円筒
形装填組立体の側面図である。
形装填組立体の側面図である。
【図14】使用者の肛門に挿入するための感知電極用の
円筒形装填組立体の側面図である。
円筒形装填組立体の側面図である。
12 コンピュータ 14 ビデオモニタ 16 キーボード 18 プリンタ 20 インタフェースモジュール 22 患者モジュール 26 LCD表示装置 28 起動停止押しボタン 30 通信ジャック 32 患者ケーブル 34 オーデイオアウトジャック 36 コネクタ 40 可聴ヘッドホン 42 スピーカ 46 患者ケーブルジャック 50 スナップコネクタ 60 プロンプト 62 表示タイマ 64 表示レベル 66 バーグラフ 68 目標 70 増幅器 72 フィルタ 74 感度制御 76 マイクロプロセッサ 78 制御オーバーライン 80 事後処理ネットワーク 82 アナログ、ディジタル変換器 84 メモリ 86 実時間クロック 88 マイクロアンペア電流ソース 90 ベルト 92 トリマコンデンサー 94 自己把持材 96 環状留め金 98 弾性材料 110 円筒形部材 112 円筒形部材 118 デプスゲージ
【手続補正書】
【提出日】平成5年7月21日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】運動トレーニングに有益な非監視EMGフィー
ドバックを提供するマイクロプロセッサ制御システム
と、本発明の好ましい実施例の最良のモードによるシス
テムの典型的な設置を示した略配列図である。
ドバックを提供するマイクロプロセッサ制御システム
と、本発明の好ましい実施例の最良のモードによるシス
テムの典型的な設置を示した略配列図である。
【図2A】図1の患者モジュールの平面図を示し、本発
明の概念を具現化した略図である。
明の概念を具現化した略図である。
【図2B】患者モジュールの側面図である。
【図3A】高解像度可視フィードバック用のコンピュー
タやモニタと関連した患者モジュールの臨床利用の様々
な可視フイードバックの表示を示す。
タやモニタと関連した患者モジュールの臨床利用の様々
な可視フイードバックの表示を示す。
【図3B】高解像度可視フィードバック用のコンピュー
タやモニタと関連した患者モジュールの臨床利用の様々
な可視フィードバックの表示を示す。
タやモニタと関連した患者モジュールの臨床利用の様々
な可視フィードバックの表示を示す。
【図4】患者モジュール上の促進された収縮及び弛緩セ
ッションの間の液晶表示装置を示す。
ッションの間の液晶表示装置を示す。
【図5】本発明による運動トレーニングに有効な非監視
EMGフィードバックを備える患者モジュールを制御す
るマイクロプロセッサの電子カイロブロック図である。
EMGフィードバックを備える患者モジュールを制御す
るマイクロプロセッサの電子カイロブロック図である。
【図6】運動トレーニングとEMG信号の自動範囲設定
に有効な非監視EMGフィードバックを備える患者モジ
ュールのマイクロプロセッサプログラムのフローチャー
トである。
に有効な非監視EMGフィードバックを備える患者モジ
ュールのマイクロプロセッサプログラムのフローチャー
トである。
【図7】本発明による自動目標達成用患者モジュールの
マイクロプロセッサプログラムの一般的なフローチャー
トである。
マイクロプロセッサプログラムの一般的なフローチャー
トである。
【図8】主要メニュー用及びフィードバックパラメータ
の編集用のそれぞれのコンピュータモニタ上のメニュー
画面の図である。
の編集用のそれぞれのコンピュータモニタ上のメニュー
画面の図である。
【図9】主要メニュー用及びフィードバックパラメータ
の編集用のそれぞれのコンピュータモニタ上のメニュー
画面の図である。
の編集用のそれぞれのコンピュータモニタ上のメニュー
画面の図である。
【図10A】本発明の患者モジュールと供に用いられる
組立電極ベルトの平面図である。
組立電極ベルトの平面図である。
【図10B】本発明の患者モジュールと供に用いられる
組立電極ベルトの立面図である。
組立電極ベルトの立面図である。
【図11A】帯紐上のテープのような材料を皮膚に巻き
付ける織物電極パッドの平面図である。
付ける織物電極パッドの平面図である。
【図11B】帯紐上のテープのような材料を皮膚に巻き
付ける織物電極パッドの立面図である。
付ける織物電極パッドの立面図である。
【図12A】患者モジュールに繋げるための固定してい
ない一端の鋳物に直接組み立てるための患者ケーブル、
導線且つ電極パッドの平面図である。
ない一端の鋳物に直接組み立てるための患者ケーブル、
導線且つ電極パッドの平面図である。
【図12B】患者モジュールに繋げるための固定してい
ない一端の鋳物に直接組み立てるための患者ケーブル、
導線且つ電極パッドの立面図である。
ない一端の鋳物に直接組み立てるための患者ケーブル、
導線且つ電極パッドの立面図である。
【図13】女性の腟に挿入するための感知電極用の円筒
形装填組立体の側面図である。
形装填組立体の側面図である。
【図14】使用者の肛門に挿入するための感知電極用の
円筒形装填組立体の側面図である。
円筒形装填組立体の側面図である。
【符号の説明】 12 コンピュータ 14 ビデオモニタ 16 キーボード 18 プリンタ 20 インタフェースモジュール 22 患者モジュール 26 LCD表示装置 28 起動停止押しボタン 30 通信ジャック 32 患者ケーブル 34 オーデイオアウトジャック 36 コネクタ 40 可聴ヘッドホン 42 スピーカ 46 患者ケーブルジャック 50 スナップコネクタ 60 プロンプト 62 表示タイマ 64 表示レベル 66 バーグラフ 68 目標 70 増幅器 72 フィルタ 74 感度制御 76 マイクロプロセッサ 78 制御オーバーライン 80 事後処理ネットワーク 82 アナログ、ディジタル変換器 84 メモリ 86 実時間クロック 88 マイクロアンペア電流ソース 90 ベルト 92 トリマコンデンサー 94 自己把持材 96 環状留め金 98 弾性材料 110 円筒形部材 112 円筒形部材 118 デプスゲージ
フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム ハッセル アメリカ合衆国,フロリダ 33325,エス. ダブリュー.139 アベニュー デイビー 1701 (72)発明者 フレッド ナーディ アメリカ合衆国,フロリダ 33432,エス. ダブリュー.ナインス ストリート サー クル #101 ボカ レイトン 990
Claims (16)
- 【請求項1】 トレーニングセッションが開始すると使
用者に警告しセッション中の作業遂行度を記録する神経
筋トレーニングシステムであって、EMG活動を表示す
る電気信号を送る筋電図センサからなり、該センサは筋
肉群の筋力を表示するために使用者の筋肉群近傍に配接
される少なくとも一つの電極を装備しており、且つ、時
間間隔を測定するクロックを有する制御装置と、制御装
置にロードされた所定の時間間隔のためにクロックに決
められたように運動期間が開始すると使用者に知らせる
警報装置とからなり、警報装置に応じて特定の方法で所
定の筋肉群を収縮及び弛緩させ、運動で生じた筋肉神経
衰弱のレベルが筋電図センサで関知されることを特徴と
する神経筋トレーニングシステム。 - 【請求項2】 更に筋電図センサからの筋肉神経衰弱と
筋力信号の時間を表示するEMG信号を記録する記録装
置よりなることを特徴とする請求項1に記載の神経筋ト
レーニングシステム。 - 【請求項3】 筋電図センサの電極近傍の筋肉群が収縮
しているときに使用者に及ぼす筋肉神経衰弱のレベルを
示す表示装置からなることを特徴とする請求項2に記載
の神経筋トレーニングシステム。 - 【請求項4】 表示装置が可視のバーグラフ或いは液晶
表示を含む装置よりなることを特徴とする請求項1に記
載の神経筋トレーニングシステム。 - 【請求項5】 表示装置が可視、可聴、或いは感覚認知
のデータを提供し、不揮発性の媒体上に記録する装置を
含むことを特徴とする請求項1に記載の神経筋トレーニ
ングシステム。 - 【請求項6】 表示装置と警報装置が可聴信号を使用者
に送るスピーカーを具備することを特徴とする請求項4
に記載の神経筋トレーニングシステム。 - 【請求項7】 制御装置がマイクロプロセッサからなり
記録装置が電子メモリ装置からなることを特徴とする請
求項1に記載の神経筋トレーニングシステム。 - 【請求項8】 マイクロプロセッサが運動パラメータを
電子メモリ装置にプログラムし、電子メモリ装置に問い
合わせて使用者の活動記録やパターンを表にする装置に
接続できるインタフェースを有することを特徴とする請
求項7に記載の神経筋トレーニングシステム。 - 【請求項9】 筋電図センサの筋力信号が全体の筋電性
エネルギーを示すアナログ信号であり、マイクロプロセ
ッサに送られるまえにアナログ・ディジタル変換器でデ
ィジタル信号に変換されることを特徴とする請求項8に
記載の神経筋トレーニングシステム。 - 【請求項10】 筋電図センサが二つ以上の電極を具備
することを特徴とする請求項1に記載の神経筋トレーニ
ングシステム。 - 【請求項11】 筋電図センサの電極が使用者に装着で
きる帯紐或いは導電性織物装置に固着され、電極が筋肉
群近傍に装着されることを特徴とする請求項10に記載
の神経筋トレーニングシステム。 - 【請求項12】 包装が鋳物を形成する鋳物材料の層に
敷設されるガーゼであることを特徴とする請求項11に
記載の神経筋トレーニングシステム。 - 【請求項13】 制御装置、記録装置、そして表示装置
が鋳物を形成する鋳物材料の層に強固に固着及び嵌合さ
れるように適応及び構成されたハウジングに配置するこ
とを特徴とする請求項12に記載の神経筋トレーニング
システム。 - 【請求項14】 電極が自然体腔の収縮した筋肉の筋力
を測定するために形成され、自然体腔部に挿入されるよ
うに適応及び構成された円筒形部材近傍に固定されるこ
とを特徴とする請求項10に記載の神経筋トレーニング
システム。 - 【請求項15】 筋電図センサ装置が組立ベルト装置に
示される患者の測定範囲に取り付けられることを特徴と
する請求項10に記載の神経筋トレーニングシステム。 - 【請求項16】 電極が導電性電極銀接触パッド装置で
あり、VELCROのような自己把持材に固着され、ベ
ルト装置の一部を形成することを特徴とする請求項15
に記載の神経筋トレーニングシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3183453A JPH0670899A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 神経筋トレーニングシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3183453A JPH0670899A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 神経筋トレーニングシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0670899A true JPH0670899A (ja) | 1994-03-15 |
Family
ID=16136047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3183453A Withdrawn JPH0670899A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 神経筋トレーニングシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0670899A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003524459A (ja) * | 1999-03-03 | 2003-08-19 | エス.エル.ピー.リミテッド | 夜間筋肉活動監視システム |
KR100408698B1 (ko) * | 2000-08-29 | 2003-12-06 | 김양수 | 최대근력 측정기반 근력운동 프로그램 제공장치 |
KR100417108B1 (ko) * | 2002-02-18 | 2004-02-05 | 김종관 | 자동 운동 부하 설정방법 및 이를 이용한 근력운동장치 |
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KR100763524B1 (ko) * | 2005-12-07 | 2007-10-04 | 한국전자통신연구원 | 중량 운동을 보조하기 위한 방법 및 가상 보조원 시스템 |
KR100813927B1 (ko) * | 2006-12-06 | 2008-03-18 | 이신형 | 괄약근 운동 증진용 입력 장치 |
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