JPH0852230A - Electric stimulus device - Google Patents

Electric stimulus device

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JPH0852230A
JPH0852230A JP19040894A JP19040894A JPH0852230A JP H0852230 A JPH0852230 A JP H0852230A JP 19040894 A JP19040894 A JP 19040894A JP 19040894 A JP19040894 A JP 19040894A JP H0852230 A JPH0852230 A JP H0852230A
Authority
JP
Japan
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stimulation
control
phase
patient
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP19040894A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Tanaka
正彦 田中
Tatsumi Shinohara
辰己 篠原
Seiichi Ishikawa
清一 石川
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of JPH0852230A publication Critical patent/JPH0852230A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide an electric stimulus device capable of flexibly and rapidly forming and executing the rebuilt algorithms optimum for individual patients. CONSTITUTION:A control section 6 reads out various kinds of the parameters previously stored in a memory 5 and forms a fresh program list by changing the standard program lists previously prepd. in this memory 5 in accordance with these various kinds of the parameters. The control section executes compilation processing in accordance with this program list, thereby forming the rebuilt algorithms executable by the control section 6. These rebuilt algorithms are stored into the memory 5. The control signal outputted from a signal processing section 12 of a control input device 10 is thereafter detected via a signal input section 2 according to the stimulus start instruction from the patient. The rebuilt algorithm corresponding thereto is read out of the memory 5 and is executed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電気刺激装置に関し、
特に所定の再建アルゴリズムを実行することにより、患
者の生体の麻痺した部分を電気的に刺激し生体機能を再
建するための電気刺激信号を出力する電気刺激装置に関
するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an electric stimulator,
In particular, the present invention relates to an electrical stimulation device that electrically stimulates a paralyzed part of a living body of a patient by executing a predetermined reconstruction algorithm and outputs an electrical stimulation signal for rebuilding a biological function.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、重度に四肢が麻痺した運動神経麻
痺患者の筋電図、脳波、顎、肩、首などの機械的変位や
音声などの随意的生体信号などを動作命令信号源とし、
これら各部に取り付けた検出手段(センサ)からの信号
を機能的電気刺激(Functionalelectrical stimulatio
n:以下、FESという)コンピュータを用いて処理し、
神経または筋近傍に埋め込まれた電極にFESコンピュ
ータでプログラムされた所定の刺激パターンに基づいて
電気的な刺激を与え、これによって引き起こされた筋収
縮により患者が意図するように四肢を動作させる刺激装
置が提案されている(例えば、特開昭59−16045
5号公報など)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an operation command signal source, an electromyographic signal of a patient with motor palsy who has severely paralyzed limbs, electroencephalogram, mechanical displacement of jaw, shoulder, neck, etc., and voluntary biological signals such as voice are used.
Signals from the detection means (sensors) attached to each of these parts are converted to functional electrical stimulation (Functional electrical stimulation).
n: hereafter referred to as FES)
A stimulator that applies electrical stimulation to electrodes embedded in the vicinity of nerves or muscles based on a predetermined stimulation pattern programmed by an FES computer, and causes the patient's limbs to operate as intended by the muscle contraction caused by the stimulation. Have been proposed (for example, JP-A-59-16045).
No. 5, etc.).

【0003】また、刺激パターン生成装置を設けて、前
述の刺激装置により患者の個々の筋を刺激するととも
に、その刺激レベルを変化させることにより患者の個々
の筋のスレッシュホールドレベルを検出し、検出された
スレッシュホールドレベルに応じて刺激パターン生成装
置内にある標準刺激パターンを修正し、その患者に適応
した刺激パターンを生成することにより、症状の異なる
個々の患者に最適な刺激パターンにより電気的な刺激を
与えるようにしたものが提案されている(例えば、実願
昭62−182745号など)。
Further, a stimulation pattern generating device is provided, and each muscle of the patient is stimulated by the above-mentioned stimulation device, and the threshold level of each muscle of the patient is detected and detected by changing the stimulation level. The standard stimulation pattern in the stimulation pattern generator is modified according to the threshold level generated, and the stimulation pattern suitable for the patient is generated, so that the stimulation pattern that is optimal for the individual patient with different symptoms is electrically controlled. Those which are designed to give stimulation have been proposed (for example, Japanese Utility Model Application No. 62-182745).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】したがって、このよう
な従来の電気刺激装置では、個々の患者の症状に適応し
た各種動作に対応する刺激パターンが生成されるもの
の、実際に患者が自身の機械的変位や音声などの随意的
生体信号などにより、これら刺激パターンを選択して実
行させる場合の制御入力方法、あるいは刺激パターンの
出力速度やタイミングなどの電気刺激信号の出力制御方
法を規定する再建アルゴリズムについては、その患者の
症状や好みなどに応じて、個々の患者ごとに個別にプロ
グラムを記述し作成する必要があり、患者に最適な再建
アルゴリズムを生成するためには膨大な手間と時間が必
要となり、迅速な対応が困難であった。本発明はこのよ
うな課題を解決するためのものであり、個々の患者に最
適な再建アルゴリズムを柔軟かつ迅速に生成することが
できる電気刺激装置を提供することを目的としている。
Therefore, in such a conventional electric stimulator, although a stimulation pattern corresponding to various motions adapted to the symptom of an individual patient is generated, the patient actually uses his own mechanical stimulation. Reconstruction algorithm that defines the control input method when selecting and executing these stimulation patterns by voluntary biological signals such as displacement or voice, or the output control method of electrical stimulation signals such as output speed and timing of stimulation patterns Requires that individual programs be written and created for each patient according to the patient's symptoms and preferences, and enormous effort and time are required to generate the optimal reconstruction algorithm for each patient. , Quick response was difficult. The present invention is intended to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an electric stimulator capable of flexibly and quickly generating an optimal reconstruction algorithm for an individual patient.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による電気刺激装置は、電気刺激信号
の出力制御情報として各種パラメータを個々の患者の症
状や好みに応じて設定するパラメータ設定手段と、個々
の動作を示す複数のフェーズから構成されるとともに、
アドレスを動作の時間軸として各アドレスに刺激強度が
格納されている刺激パターンと、制御入力装置からの所
定の制御信号に応じて、パラメータ設定手段により設定
された各パラメータおよび刺激パターンに基づいて再建
アルゴリズムを実行する制御手段とを備えるものであ
る。また、パラメータとして、刺激の開始/停止を示す
指示動作に対応するスイッチの操作回数、スイッチの応
答時間、刺激パターンを複数のフェーズに分割する場合
の分割アドレス、各フェーズの選択回数、各フェーズを
開始する場合のタイムラグ時間、各フェーズの走査制御
方法、各フェーズの走査速度、各フェーズの最終アドレ
スにおける処理、および複数種の指示動作による刺激の
開始/停止制御の選択のうちのいずれかを含むようにし
たものである。
In order to achieve such an object, the electrostimulator according to the present invention sets various parameters as output control information of an electrostimulation signal according to the symptom or preference of an individual patient. It consists of parameter setting means and multiple phases showing individual operations,
Reconstruction is performed based on each parameter and stimulation pattern set by the parameter setting means according to a stimulation pattern in which the stimulation intensity is stored in each address with the address as a time axis of operation and a predetermined control signal from the control input device. And a control means for executing the algorithm. Further, as parameters, the number of times the switch is operated corresponding to the instruction operation indicating the start / stop of the stimulation, the response time of the switch, the division address when the stimulation pattern is divided into a plurality of phases, the number of times each phase is selected, and each phase Includes any one of the time lag time when starting, the scanning control method of each phase, the scanning speed of each phase, the processing at the final address of each phase, and the start / stop control of stimulation by plural kinds of instruction actions It was done like this.

【0006】[0006]

【作用】したがって、パラメータ設定手段により、電気
刺激信号の出力制御情報として各種パラメータが個々の
患者の症状や好みに応じて設定され、制御手段により、
制御入力装置からの所定の制御信号に応じて、パラメー
タ設定手段により設定された各パラメータおよび刺激パ
ターンに基づいて再建アルゴリズムが実行される。
Therefore, the parameter setting means sets various parameters as the output control information of the electrical stimulation signal according to the symptoms and preferences of the individual patient, and the control means
A reconstruction algorithm is executed based on each parameter and stimulation pattern set by the parameter setting means in response to a predetermined control signal from the control input device.

【0007】[0007]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例である電気刺激装置のブロ
ック図であり、同図において、1は所定の再建アルゴリ
ズムに基づいて電気刺激信号を出力する電気刺激装置、
10は患者の残存機能の機械的変位や随意的生体信号を
検出し電気刺激装置に対して所定の制御信号を出力する
制御入力装置である。制御入力装置10において、11
は患者の筋電図、脳波、顎、肩、首などの機械的変位や
音声などの随意的生体信号などを検出する複数のセン
サ、12は内部にスイッチを有し各センサ11からの検
出信号に応じてスイッチを操作するとともに、その操作
回数に応じて所定の制御信号を出力する信号処理部であ
る。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an electric stimulator which is an embodiment of the present invention, in which 1 is an electric stimulator that outputs an electric stimulus signal based on a predetermined reconstruction algorithm,
Reference numeral 10 is a control input device that detects a mechanical displacement of the remaining function of the patient and an optional biological signal and outputs a predetermined control signal to the electrical stimulation device. In the control input device 10, 11
Is a plurality of sensors for detecting a patient's electromyogram, electroencephalogram, mechanical displacement of jaw, shoulder, neck, etc., and voluntary biological signals such as voice, and 12 is a detection signal from each sensor 11 having a switch inside. It is a signal processing unit that operates a switch in accordance with the number of times and outputs a predetermined control signal in accordance with the number of times of operation.

【0008】電気刺激装置1において、2は制御入力装
置10からの制御信号を受信する信号入力部、3は各種
の情報を表示する表示部、4は電気刺激装置1の制御指
示を入力するキー入力部、9は再建アルゴリズムに関す
る各種パラメータを設定するパラメータ設定部、5はパ
ラメータ設定部9により設定された各種パラメータや複
数の再建アルゴリズムを記憶するメモリ、6はパラメー
タ設定部9により設定されたパラメータをメモリに格納
し、あるいは信号入力部2を介して受信した制御信号に
応じて所定の再建アルゴリズムを実行する制御部、7は
制御部6からの指示に応じて患者の四肢の神経または筋
近傍に埋め込まれた電極8に所定の電気刺激信号を出力
する信号出力部である。
In the electrostimulator 1, 2 is a signal input section for receiving a control signal from the control input apparatus 10, 3 is a display section for displaying various information, and 4 is a key for inputting a control instruction of the electrostimulator 1. An input unit, 9 is a parameter setting unit that sets various parameters related to the reconstruction algorithm, 5 is a memory that stores various parameters set by the parameter setting unit 9 and a plurality of reconstruction algorithms, and 6 is a parameter that is set by the parameter setting unit 9. Is stored in the memory or executes a predetermined reconstruction algorithm in response to a control signal received via the signal input unit 2, and 7 is a nerve or muscle vicinity of a patient's limb in response to an instruction from the control unit 6. It is a signal output unit that outputs a predetermined electrical stimulation signal to the electrode 8 embedded in the.

【0009】ここで、図2を参照して、再建アルゴリズ
ムについて説明する。図2は起立・着席動作に対応する
再建アルゴリズムを示す説明図であり、(a)は所定の
電極に対応する刺激パターン、(b)は(a)に示した
刺激パターンおよび各種パラメータに基づく再建アルゴ
リズムにより実際に所定の電極8に対して出力される電
気刺激信号をそれぞれ示している。図2(a)におい
て、21は刺激パターンであり、標準的あるいはある程
度患者の症状に適応させたものである。縦軸は刺激の強
さ(0〜250)、横軸は時間軸となるアドレスを示し
ており、起立動作に対応する部分すなわちフェーズ1が
1〜124のアドレスで構成され、着席動作に対応する
部分すなわちフェーズ2が125〜249のアドレスで
構成されている。図2(b)において、22は再建アル
ゴリズムに基づいて実際に所定の電極8に出力される電
気刺激信号である。
The reconstruction algorithm will be described with reference to FIG. 2A and 2B are explanatory views showing a reconstruction algorithm corresponding to the standing / seating motion. FIG. 2A is a stimulation pattern corresponding to a predetermined electrode, and FIG. 2B is a reconstruction pattern based on the stimulation pattern and various parameters shown in FIG. The electrical stimulation signals actually output to the predetermined electrodes 8 by the algorithm are shown. In FIG. 2 (a), 21 is a stimulation pattern, which is standard or adapted to some extent to the patient's symptoms. The vertical axis represents the strength of the stimulus (0 to 250), and the horizontal axis represents the time axis address. The portion corresponding to the standing motion, that is, phase 1 is composed of the addresses 1 to 124, and corresponds to the sitting motion. The part or phase 2 consists of addresses 125-249. In FIG. 2B, 22 is an electrical stimulation signal actually output to a predetermined electrode 8 based on the reconstruction algorithm.

【0010】実際に、患者が自身の残存機能を用いて起
立・着席動作に対応する電気刺激信号を出力させる場
合、起立・着席動作に対応する刺激パターンだけではな
く、その患者の症状や好みに応じて再建アルゴリズムを
生成する必要がある。例えば、時刻T0 ,T3 において
患者から起立・着席動作を制御する指示を出力する場
合、患者の残存機能による動作、例えば肩の上下を何回
行えば起立・着席動作に対応する刺激を開始するのか、
あるいは時刻T1 〜T2 における起立動作、時刻T4 〜
T5 における着席動作をどれくらいの時間をかけて行う
のかなどを患者に合わせて詳細に設定する必要がある。
本発明は、このような患者の症状や好みに対応して異な
る電気刺激信号の出力制御情報を各種パラメータとして
入力することにより、個々の患者に最適な再建アルゴリ
ズムを生成し実行するものである。
Actually, when the patient outputs an electric stimulation signal corresponding to the standing / seating motion using his / her remaining function, not only the stimulation pattern corresponding to the standing / seating motion but also the symptom and preference of the patient are taken into consideration. It is necessary to generate a reconstruction algorithm accordingly. For example, when the patient outputs an instruction to control the standing / seating motions at times T0 and T3, the operation by the residual function of the patient, for example, how many times the shoulder is moved up and down to start the stimulation corresponding to the standing / seating motion. ,
Alternatively, the standing motion at time T1 to T2, time T4 to
It is necessary to make detailed settings according to the patient, such as how long it takes to sit down at T5.
The present invention generates and executes a reconstruction algorithm most suitable for each patient by inputting output control information of different electrical stimulation signals as various parameters according to the patient's symptoms and preferences.

【0011】次に、本発明の動作について、図3を参照
して説明する。図3は、電気刺激装置1の制御部6の動
作を示すフローチャートであり、特に各種パラメータに
基づいて予め再建アルゴリズムを生成するようにした場
合を示している。まず、電気刺激装置1のパラメータ設
定部9を操作することにより、個々の患者の症状や好み
に応じて各種パラメータを設定する(ステップ31)。
Next, the operation of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the control unit 6 of the electrical stimulation apparatus 1, and particularly shows a case where a reconstruction algorithm is generated in advance based on various parameters. First, by operating the parameter setting unit 9 of the electric stimulator 1, various parameters are set according to the symptoms and preferences of each patient (step 31).

【0012】パラメータとしては、以下に説明するよう
な種類の値が用意されている。まず、患者が自身の残存
機能による指示動作、例えば肩の上下により制御入力装
置10内のスイッチを操作し、これにより刺激の開始/
停止を制御する場合には、そのスイッチの操作回数、お
よびスイッチの応答時間を設定する。また、刺激パター
ンを複数のフェーズに分割する場合の分割アドレス、各
フェーズを選択し実行する選択回数、および各フェーズ
を開始する場合のタイムラグ(遅延)時間をそれぞれ設
定するとともに、各フェーズの走査制御方法としてアド
レスが自動的に増加するアドレス自動増加あるいは患者
の吐く息の強さなど制御入力装置10からの制御信号に
比例して増減する制御入力比例増減のいずれかを設定す
る。
As the parameters, values of the types described below are prepared. First, the patient operates a switch in the control input device 10 by an instruction operation based on his / her remaining function, for example, by moving the shoulder up and down, thereby starting / starting stimulation.
When controlling the stop, the number of times the switch is operated and the response time of the switch are set. In addition, the division address when dividing the stimulus pattern into a plurality of phases, the number of times that each phase is selected and executed, and the time lag (delay) time when starting each phase are set, and the scanning control of each phase is set. As a method, either an automatic address increase in which the address is automatically increased or a control input proportional increase / decrease in which the address is increased / decreased in proportion to a control signal from the control input device 10 such as the strength of a patient's breath is set.

【0013】さらに、各フェーズの走査速度として開始
から終了までの操作時間を設定し、各フェーズの最終ア
ドレスにおける処理として、刺激保持、次フェーズへ移
行あるいは刺激停止のいずれかを設定し、また、刺激の
開始/停止を患者による複数種の指示動作すなわち複数
種の制御信号により制御するか否かを選択設定する。な
お、これらのパラメータは必要に応じていずれかのみ、
あるいは組み合わせて設定するようにしてもよいし、こ
れら以外のパラメータを設定するようにしてもよい。
Further, the operation time from the start to the end is set as the scanning speed of each phase, and the process at the final address of each phase is set to either hold the stimulus, move to the next phase or stop the stimulus. Whether or not to control the start / stop of stimulation by a plurality of types of instruction operations by the patient, that is, a plurality of types of control signals is selectively set. Note that only one of these parameters can be
Alternatively, they may be set in combination, or parameters other than these may be set.

【0014】前述の起立・着席動作に対応する再建アル
ゴリズム(図2参照)の場合には、スイッチ操作回数と
して「1回」、フェーズ分割アドレスとして「12
4」、フェーズ選択回数として「各1回」、各フェーズ
開始のタイムラグとしてフェーズ1は「2秒」、フェー
ズ2は「3秒」、各フェーズの走査制御方法として「ア
ドレス自動増加」、アドレスの走査速度としてフェーズ
1は「3秒」、フェーズ2は「2秒」、各フェーズのエ
ンドアドレスの処理としてフェーズ1は「刺激保持」、
フェーズ2は「刺激停止」がそれぞれ設定されたもので
ある。
In the case of the reconstruction algorithm (see FIG. 2) corresponding to the above-mentioned standing and sitting motions, the number of switch operations is "1" and the phase division address is "12".
4 ", the number of times of phase selection is" 1 time each ", the time lag at the start of each phase is" 2 seconds "for phase 1," 3 seconds "for phase 2," address automatic increase "as the scanning control method of each phase, The scanning speed is “3 seconds” for phase 1, “2 seconds” for phase 2, and “stimulus retention” is for phase 1 as the end address processing of each phase.
In phase 2, "stimulation stop" is set.

【0015】制御部6は、パラメータ設定部9により設
定された各種パラメータを順次読み込み、メモリ5に格
納する。次に、制御部6は、メモリ5に格納した各種パ
ラメータを読み出し(ステップ32)、これら各種パラ
メータに基づいて、同じくメモリ5内に予め用意されて
いる標準的なプログラムリストを修正することにより、
患者に対応した新たなプログラムリストを生成し(ステ
ップ33)、このプログラムリストに基づいてコンパイ
ル処理を行うことにより、実際に制御部6により実行可
能な再建アルゴリズムを生成して、メモリ5に格納し
(ステップ34)、このような一連の再建アルゴリズム
生成処理を必要に応じて繰り返し実施することにより、
各種動作に対応した複数種の再建アルゴリズムを生成す
る。
The control unit 6 sequentially reads various parameters set by the parameter setting unit 9 and stores them in the memory 5. Next, the control unit 6 reads out various parameters stored in the memory 5 (step 32) and corrects a standard program list prepared in advance in the memory 5 on the basis of these various parameters.
A new program list corresponding to the patient is generated (step 33), and a compile process is performed based on this program list to generate a reconstruction algorithm that can be actually executed by the control unit 6 and store it in the memory 5. (Step 34), by repeatedly performing such a series of reconstruction algorithm generation processing as necessary,
Generate multiple types of reconstruction algorithms corresponding to various operations.

【0016】再建アルゴリズムを生成した後、実際に再
建アルゴリズムを実行する場合、制御部6は、信号入力
部2を介して制御入力装置10からの制御信号を検出し
(ステップ35:YES)、その制御信号に対応する再
建アルゴリズムをメモリ5から読み出して(ステップ3
6)、実行する(ステップ37)。これにより、信号出
力部7を介して任意の電極8から、図2(b)に示した
ような電気刺激信号22が出力されるものとなる。今、
患者が肩の上下動作を1回実施した場合、これが制御入
力装置10のセンサ1により検出されて信号処理部12
からスイッチ操作回数(ON/OFF)「1回」を示す
制御信号が出力される。
When the reconstruction algorithm is actually executed after the reconstruction algorithm is generated, the control unit 6 detects the control signal from the control input device 10 via the signal input unit 2 (step 35: YES), and The reconstruction algorithm corresponding to the control signal is read from the memory 5 (step 3
6) and execute (step 37). As a result, the electrical stimulation signal 22 as shown in FIG. 2B is output from the arbitrary electrode 8 via the signal output unit 7. now,
When the patient performs one up / down movement of the shoulder, this is detected by the sensor 1 of the control input device 10 and the signal processing unit 12
Outputs a control signal indicating the number of switch operations (ON / OFF) "once".

【0017】電気刺激装置1の制御部6は、信号入力部
2を介してこの制御信号を検出し、これに応じて起立・
着席動作に関する再建アルゴリズムをメモリ5から読み
出すとともに、この制御信号を開始指示として再建アル
ゴリズムの実行を開始する。まず、フェーズ1のタイム
ラグとして時刻T0 の開始指示から2秒間待機し、その
後の時刻T1 からフェーズ1すなわち起立動作に対応す
る電気刺激信号22の出力を開始する。この場合、フェ
ーズ1として刺激パターン21のアドレス1からアドレ
ス124を走査するとともに、これを3秒かかって実行
し、時刻T2 においてフェーズ1の実行が終了した時点
の電気刺激信号22の出力を保持する。
The control unit 6 of the electrical stimulator 1 detects this control signal via the signal input unit 2 and, in response to this, raises the control signal.
The reconstruction algorithm relating to the seating operation is read from the memory 5, and the execution of the reconstruction algorithm is started by using this control signal as a start instruction. First, as a time lag of phase 1, the apparatus waits for 2 seconds from the start instruction at time T0, and then starts outputting electric stimulation signal 22 corresponding to phase 1 or standing motion from time T1. In this case, as the phase 1, the addresses 1 to 124 of the stimulation pattern 21 are scanned, this is executed for 3 seconds, and the output of the electrical stimulation signal 22 at the time when the execution of the phase 1 is completed at time T2 is held. .

【0018】その後、時刻T3 において、患者が肩の上
下動作を1回実施した場合、これが制御入力装置10の
センサ1により検出されて信号処理部12からスイッチ
操作回数(ON/OFF)「1回」に応じた制御信号が
出力され、電気刺激装置1の信号入力部2を介して制御
部6により検出され、フェーズ2に対する開始指示と判
断される。これにより、フェーズ2のタイムラグとして
時刻T3 の開始指示から3秒間待機し、その後の時刻T
4 からフェーズ2すなわち着席動作に対応する電気刺激
信号22の出力を開始する。
Thereafter, at time T3, when the patient performs one up / down movement of the shoulder, this is detected by the sensor 1 of the control input device 10 and the signal processing unit 12 switches the number of times (ON / OFF) "once". Is output by the control unit 6 through the signal input unit 2 of the electrostimulator 1 and is determined to be a start instruction for phase 2. As a result, as a phase 2 time lag, it waits for 3 seconds from the start instruction at time T3, and then waits for time T3.
From 4, the output of the electrical stimulation signal 22 corresponding to the phase 2, that is, the sitting motion is started.

【0019】この場合、フェーズ2として刺激パターン
21のアドレス125からアドレス249を走査すると
ともに、これを2秒かかって実行し、時刻T5 において
この再建アルゴリズムの実行を停止し終了する。制御部
6の処理は、ステップ35に戻って制御入力装置10か
らの刺激開始指示を検出する。ここで、キー入力部4よ
りパラメータ変更の指示があった場合には(ステップ3
8:YES)、ステップ31に戻って再度パラメータを
設定し、これに基づく再建アルゴリズムを生成する。ま
た、キー入力部4による終了の指示に応じて(ステップ
39:YES)、一連の処理を終了する。
In this case, as the phase 2, the address 125 to the address 249 of the stimulus pattern 21 is scanned, this is executed for 2 seconds, and at time T5, the execution of this reconstruction algorithm is stopped and terminated. The process of the control unit 6 returns to step 35 and detects the stimulation start instruction from the control input device 10. Here, if there is an instruction to change the parameter from the key input unit 4 (step 3
8: YES), returning to step 31, the parameter is set again, and a reconstruction algorithm based on this is generated. In addition, in response to the end instruction from the key input unit 4 (step 39: YES), the series of processing ends.

【0020】このように、再建アルゴリズムを構成する
各種制御変数を各種パラメータとして入力設定するパラ
メータ設定部4を設けて、患者の症状や好みに対応して
異なる電気刺激信号の出力制御情報として各種パラメー
タを入力するとともに、これら各種パラメータに基づい
て再建アルゴリズムを実行するようにしたので、個々の
患者の症状や好みに柔軟に対応するとともに、従来と比
較して短時間で、個々の患者に最適な電気刺激出力を実
施することが可能となる。
As described above, by providing the parameter setting unit 4 for inputting and setting various control variables constituting the reconstruction algorithm as various parameters, various parameters as output control information of different electrical stimulation signals corresponding to the symptoms and preferences of the patient. Since the reconstruction algorithm is executed based on these various parameters, it is possible to flexibly respond to the symptoms and preferences of individual patients, and in a shorter time than before, it is ideal for individual patients. It becomes possible to carry out electrical stimulation output.

【0021】また、パラメータとして、刺激の開始/停
止を示す指示動作に対応するスイッチの操作回数、スイ
ッチの応答時間、刺激パターンを複数のフェーズに分割
する場合の分割アドレス、各フェーズの選択回数、各フ
ェーズを開始する場合のタイムラグ時間、各フェーズの
走査制御方法、各フェーズの走査速度、各フェーズの最
終アドレスにおける処理、および複数種の指示動作によ
る刺激の開始/停止制御の選択のうちのいずれかを含む
ようにしたので、より詳細にパラメータを設定すること
が可能となり、患者の症状や好みに応じた最適な再建ア
ルゴリズムを生成することができる。さらに、設定され
た各種パラメータに基づいて再建アルゴリズムを生成
し、患者による開始指示に応じて再建アルゴリズムを読
み出して実行するようにしたので、実際に患者が複数の
再建アルゴリズムを使い分ける場合、患者による刺激開
始指示に応じて即座に任意の再建アルゴリズムを実行す
ることが可能となり、操作時における応答性能のよい電
気刺激装置を実現することが可能となる。
As parameters, the number of times the switch is operated corresponding to the instruction operation indicating the start / stop of the stimulus, the response time of the switch, the division address when the stimulus pattern is divided into a plurality of phases, the number of selections in each phase, Any of the time lag time when starting each phase, the scanning control method of each phase, the scanning speed of each phase, the processing at the final address of each phase, and the selection of the start / stop control of the stimulus by plural kinds of instruction actions Since it is included, it is possible to set parameters in more detail, and it is possible to generate an optimal reconstruction algorithm according to the patient's symptoms and preferences. Furthermore, the reconstruction algorithm is generated based on the various parameters that have been set, and the reconstruction algorithm is read and executed according to the start instruction from the patient, so when the patient actually uses multiple reconstruction algorithms, stimulation by the patient It is possible to immediately execute an arbitrary reconstruction algorithm in response to a start instruction, and it is possible to realize an electrostimulator with good response performance during operation.

【0022】次に、本発明の第2の実施例について、図
4を参照して説明する。前述の説明(図3)では、各種
パラメータに基づいて予め再建アルゴリズムを生成して
おき、患者からの指示に応じてこれを実行するようにし
た場合について説明したが、再建アルゴリズムの実行に
応じて必要なパラメータを読み出し、そのパラメータに
基づいて電気刺激信号を出力するようにしてもよい。図
4は、電気刺激装置1の制御部6の動作を示す他のフロ
ーチャートであり、特に再建アルゴリズムの実行に応じ
てパラメータを読み出し、これに基づいて電気刺激信号
を出力するようにした場合を示している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the above description (FIG. 3), the reconstruction algorithm is generated in advance based on various parameters and is executed according to the instruction from the patient. However, according to the execution of the reconstruction algorithm. You may make it read a required parameter and output an electrical stimulation signal based on the parameter. FIG. 4 is another flowchart showing the operation of the control unit 6 of the electrostimulator 1, particularly showing the case where the parameters are read out in accordance with the execution of the reconstruction algorithm and the electrostimulation signal is output based on this. ing.

【0023】まず、パラメータ設定部9を操作すること
により患者の症状や好みに応じて各種パラメータを設定
し、制御部6によりメモリ5に格納する(ステップ4
1)。これらパラメータは、前述と同様に、必要に応じ
ていずれかのみ、あるいは組み合わせて設定するように
してもよいし、これら以外のパラメータを設定するよう
にしてもよい。次に、電気刺激装置1の制御部6は、信
号入力部2を介して制御入力装置10からの制御信号を
検出し(ステップ42:YES)、その制御信号に対応
する標準的な再建アルゴリズムをメモリ5から読み出す
とともに(ステップ43)、読み出した再建アルゴリズ
ムに必要なパラメータをメモリ5から読み出し(ステッ
プ44)、これらパラメータに基づいて再建アルゴリズ
ムを実行する(ステップ45)。
First, by operating the parameter setting unit 9, various parameters are set according to the patient's symptoms and preferences, and stored in the memory 5 by the control unit 6 (step 4).
1). Similar to the above, one of these parameters may be set, or a combination thereof may be set as necessary, or a parameter other than these may be set. Next, the control unit 6 of the electrostimulator 1 detects the control signal from the control input device 10 via the signal input unit 2 (step 42: YES), and executes the standard reconstruction algorithm corresponding to the control signal. While reading from the memory 5 (step 43), the parameters necessary for the read reconstruction algorithm are read from the memory 5 (step 44), and the reconstruction algorithm is executed based on these parameters (step 45).

【0024】この場合の再建アルゴリズムは、パラメー
タにより電気刺激信号22の出力を変更する部分につい
ては、必要に応じて逐次パラメータを参照し、その設定
値に基づいて電気刺激信号22を制御するものとなる。
したがって、前述の図2(b)では、例えば時刻T0 に
おいてフェーズ1開始時のタイムラグを示すパラメータ
を参照し、その設定値「2秒」に基づいて2秒間待機し
た後、時刻T1 からフェーズ1の実行を開始するものと
なる。
In the reconstruction algorithm in this case, for the part that changes the output of the electrical stimulation signal 22 according to the parameter, the electrical stimulation signal 22 is controlled based on the set value by sequentially referring to the parameter as needed. Become.
Therefore, in FIG. 2B described above, for example, referring to the parameter indicating the time lag at the start of phase 1 at time T0, after waiting for 2 seconds based on the set value “2 seconds”, the phase 1 from time T1 is changed. It will start execution.

【0025】再建アルゴリズムの実行が終了した場合、
制御部6の処理は、ステップ42に戻って制御入力装置
10からの次の刺激開始指示を検出する。ここで、キー
入力部4よりパラメータ変更の指示があった場合には
(ステップ46:YES)、ステップ41に戻って再度
パラメータを設定する。また、キー入力部4による終了
の指示に応じて(ステップ47:YES)、一連の処理
を終了する。
When the execution of the reconstruction algorithm is completed,
The process of the control unit 6 returns to step 42 and detects the next stimulation start instruction from the control input device 10. Here, if there is an instruction to change the parameter from the key input unit 4 (step 46: YES), the process returns to step 41 and the parameter is set again. In addition, in response to the end instruction from the key input unit 4 (step 47: YES), the series of processes ends.

【0026】このように、患者の症状や好みに対応して
異なる電気刺激信号22の出力制御情報として各種パラ
メータを予め入力しておき、患者からの刺激開始時に応
じて、対応する再建アルゴリズムを読み出すとともに、
必要なパラメータを読み出して実行し、パラメータによ
り電気刺激信号22の出力を変更する部分については、
必要に応じて逐次パラメータを参照し、その設定値に基
づいて電気刺激信号22を制御するようにしたので、予
め再建アルゴリズムを生成して記憶しておく必要がな
く、各種パラメータの設定後、すぐに個々の患者の症状
や好みに最適な電気刺激を出力することが可能となる。
As described above, various parameters are preliminarily input as output control information of the electrical stimulation signal 22 which differs depending on the symptom and preference of the patient, and the corresponding reconstruction algorithm is read according to the start of stimulation from the patient. With
For the part that reads and executes the necessary parameters and changes the output of the electrical stimulation signal 22 according to the parameters,
Since the electrical stimulus signal 22 is controlled based on the set value by sequentially referring to the parameter as necessary, it is not necessary to generate and store the reconstruction algorithm in advance, and immediately after setting the various parameters. In addition, it is possible to output the optimal electrical stimulation for each patient's symptoms and preferences.

【0027】なお、以上の説明において、各種パラメー
タを設定する手段として、スイッチを有するパラメータ
設定部9を設けて、このパラメータ設定部9により個々
の患者の症状や好みに応じたパラメータを設定するよう
にした場合について説明したが、このパラメータ設定部
9の代わりに前述のキー入力部4および表示部3を用い
て各種パラメータを設定するようにしてもよい。
In the above description, a parameter setting section 9 having a switch is provided as means for setting various parameters, and the parameter setting section 9 sets parameters according to the symptoms and preferences of each patient. Although the case has been described, various parameters may be set using the key input unit 4 and the display unit 3 instead of the parameter setting unit 9.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、電気刺
激信号の出力制御情報として各種パラメータを個々の患
者の症状や好みに応じて設定するパラメータ設定手段を
設けて、制御手段により、各パラメータおよび刺激パタ
ーンに基づいて再建アルゴリズムを実行するようにした
ので、個々の患者の症状や好みに柔軟に対応するととも
に、従来と比較して短時間で、個々の患者に最適な電気
刺激を出力することが可能となる。
As described above, according to the present invention, the parameter setting means for setting various parameters as the output control information of the electrical stimulation signal according to the symptom or preference of the individual patient is provided, and the control means controls each parameter. Since the reconstruction algorithm is executed based on the parameters and stimulation patterns, it is possible to flexibly respond to each patient's symptoms and preferences and output the optimal electrical stimulation to each patient in a shorter time than before. It becomes possible to do.

【0029】また、パラメータとして、刺激の開始/停
止を示す指示動作に対応するスイッチの操作回数、スイ
ッチの応答時間、刺激パターンを複数のフェーズに分割
する場合の分割アドレス、各フェーズの選択回数、各フ
ェーズを開始する場合のタイムラグ時間、各フェーズの
走査制御方法、各フェーズの走査速度、各フェーズの最
終アドレスにおける処理、および複数種の指示動作によ
る刺激の開始/停止制御の選択のうちのいずれかを含む
ようにしたので、より詳細にパラメータを設定すること
が可能となり、患者の症状や好みに応じた最適な再建ア
ルゴリズムを実行することができる。
As parameters, the number of times the switch is operated corresponding to the instruction operation indicating the start / stop of the stimulus, the response time of the switch, the division address when the stimulus pattern is divided into a plurality of phases, the number of times each phase is selected, Any of the time lag time when starting each phase, the scanning control method of each phase, the scanning speed of each phase, the processing at the final address of each phase, and the selection of the start / stop control of the stimulus by plural kinds of instruction actions Since it is included, it is possible to set parameters in more detail, and it is possible to execute an optimal reconstruction algorithm according to the patient's symptoms and preferences.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例による電気刺激装置のブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an electrical stimulation device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 起立・着席動作を示す再建アルゴリズムを示
す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a reconstruction algorithm showing a standing / seating operation.

【図3】 制御部における処理動作を示すフローチャー
トである。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing operation in a control unit.

【図4】 制御部における処理動作を示す他のフローチ
ャートである。
FIG. 4 is another flowchart showing a processing operation in the control unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電気刺激装置、2…信号入力部、3…表示部、4…
キー入力部、5…メモリ、6…制御部、7…信号出力
部、8…電極、9…パラメータ設定部、10…制御入力
装置、11…センサ、12…信号処理部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrical stimulator, 2 ... Signal input part, 3 ... Display part, 4 ...
Key input section, 5 ... Memory, 6 ... Control section, 7 ... Signal output section, 8 ... Electrode, 9 ... Parameter setting section, 10 ... Control input device, 11 ... Sensor, 12 ... Signal processing section.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年10月27日[Submission date] October 27, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0020[Correction target item name] 0020

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0020】このように、再建アルゴリズムを構成する
各種制御変数を各種パラメータとして入力設定するパラ
メータ設定部を設けて、患者の症状や好みに対応して
異なる電気刺激信号の出力制御情報として各種パラメー
タを入力するとともに、これら各種パラメータに基づい
て再建アルゴリズムを実行するようにしたので、個々の
患者の症状や好みに柔軟に対応するとともに、従来と比
較して短時間で、個々の患者に最適な電気刺激出力を実
施することが可能となる。
As described above, the parameter setting unit 9 for inputting and setting various control variables constituting the reconstruction algorithm as various parameters is provided, and various parameters are provided as output control information of different electrical stimulation signals according to the symptoms and preferences of the patient. Since the reconstruction algorithm is executed based on these various parameters, it is possible to flexibly respond to the symptoms and preferences of individual patients, and in a shorter time than before, it is ideal for individual patients. It becomes possible to carry out electrical stimulation output.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0026[Correction target item name] 0026

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0026】このように、患者の症状や好みに対応して
異なる電気刺激信号22の出力制御情報として各種パラ
メータを予め入力しておき、患者からの刺激開始時に応
じて、対応する再建アルゴリズムを読み出すとともに、
必要なパラメータを読み出して実行し、パラメータによ
り電気刺激信号22の出力を変更する部分については、
必要に応じて逐次パラメータを参照し、その設定値に基
づいて電気刺激信号22を制御するようにしたものであ
る。
As described above, various parameters are preliminarily input as output control information of the electrical stimulation signal 22 which differs depending on the symptom and preference of the patient, and the corresponding reconstruction algorithm is read according to the start of stimulation from the patient. With
For the part that reads and executes the necessary parameters and changes the output of the electrical stimulation signal 22 according to the parameters,
It refers to the sequential parameters as required, and to control the electrical stimulation signal 22 based on the set value Monodea
It

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0027[Name of item to be corrected] 0027

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0027】したがって、予め再建アルゴリズムを生成
して記憶しておく必要がなく、各種パラメータの設定
後、すぐに個々の患者の症状や好みに最適な電気刺激を
出力することが可能となる。
Therefore, a reconstruction algorithm is generated in advance.
Setting various parameters without having to remember
Immediately afterwards, optimal electrical stimulation that suits the individual patient's symptoms and preferences is given.
It becomes possible to output.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 患者の残存機能による指示動作に基づい
てスイッチが操作されるとともに、このスイッチの操作
に応じた制御信号を出力する制御入力装置を有し、この
制御入力装置からの前記制御信号に応じて所定の再建ア
ルゴリズムを実行することにより、患者の生体の麻痺し
た部分を電気的に刺激し生体機能を再建するための電気
刺激信号を出力する電気刺激装置において、 前記電気刺激信号の出力制御情報として各種パラメータ
を個々の患者の症状や好みに応じて設定するパラメータ
設定手段と、 個々の動作を示す複数のフェーズから構成されるととも
に、アドレスを動作の時間軸として各アドレスに刺激強
度が格納されている刺激パターンと、 前記制御入力装置からの所定の制御信号に応じて、前記
パラメータ設定手段により設定された各パラメータおよ
び前記刺激パターンに基づいて再建アルゴリズムを実行
する制御手段とを備えることを特徴とする電気刺激装
置。
1. A control input device for operating a switch based on an instruction operation by a remaining function of a patient and outputting a control signal according to the operation of the switch. The control signal from the control input device. By executing a predetermined reconstruction algorithm according to, in the electrical stimulation device for electrically stimulating the paralyzed part of the patient's living body to output an electrical stimulation signal for rebuilding the biological function, the output of the electrical stimulation signal It consists of parameter setting means for setting various parameters as control information according to the symptoms and preferences of each patient, and multiple phases showing each operation, and the stimulation intensity is assigned to each address with the address as the time axis of the operation. Set by the parameter setting means according to the stored stimulation pattern and a predetermined control signal from the control input device. And a control means for executing a reconstruction algorithm based on the stimulation parameters and the stimulation pattern.
【請求項2】 請求項1記載の電気刺激装置において、 前記パラメータは、 刺激の開始/停止を示す指示動作に対応する前記スイッ
チの操作回数、 前記スイッチの応答時間、 前記刺激パターンを複数のフェーズに分割する場合の分
割アドレス、 前記各フェーズの選択回数、 前記各フェーズを開始する場合のタイムラグ時間、 前記各フェーズの走査制御方法、 前記各フェーズの走査速度、 前記各フェーズの最終アドレスにおける処理、 および複数種の指示動作による刺激の開始/停止制御の
選択のうちのいずれかを含むことを特徴とする電気刺激
装置。
2. The electrical stimulator according to claim 1, wherein the parameter is the number of times the switch is operated corresponding to an instruction operation indicating the start / stop of stimulation, the response time of the switch, and the stimulation pattern in a plurality of phases. Division address when dividing into, the number of selections of each phase, time lag time when starting each phase, scanning control method of each phase, scanning speed of each phase, processing at the final address of each phase, And an electrostimulation apparatus including any one of selection of start / stop control of stimulation by a plurality of types of instruction operations.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04231073A (en) * 1990-05-26 1992-08-19 Stiwell Sa Electric nervous muscle stimulator

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04231073A (en) * 1990-05-26 1992-08-19 Stiwell Sa Electric nervous muscle stimulator

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