JPS61265151A - Method for allowing patient to begin re-training of weakenedmuscle group - Google Patents

Method for allowing patient to begin re-training of weakenedmuscle group

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JPS61265151A
JPS61265151A JP10571985A JP10571985A JPS61265151A JP S61265151 A JPS61265151 A JP S61265151A JP 10571985 A JP10571985 A JP 10571985A JP 10571985 A JP10571985 A JP 10571985A JP S61265151 A JPS61265151 A JP S61265151A
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JP
Japan
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patient
signal
stimulation
muscle group
weakened
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Application number
JP10571985A
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Japanese (ja)
Inventor
カール、ジエー、イルビセイカー
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Original Assignee
Individual
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は衰弱した筋肉群を再訓練する装置および方法に
関するものである。とくに、本発明は、治療を受けてい
る患者により自発的に筋肉群中に開始された筋電図(E
MG)信号を検出して、その患者により開始された信号
に応答して人工的な刺激信号を衰弱した筋肉群へ送る、
患者により開始される応答装置(PIRD)によって衰
弱した筋肉群を再訓練する装置および方法に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for retraining weakened muscle groups. In particular, the present invention utilizes electromyograms (E
MG) detecting the signal and sending an artificial stimulation signal to the weakened muscle group in response to the signal initiated by the patient;
The present invention relates to an apparatus and method for retraining weakened muscle groups through a patient-initiated response device (PIRD).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

人体の筋肉群は種々の態様で衰弱するようになる。最も
一般的な筋肉衰弱原因の1つは卒中(5troke )
である。筋肉衰弱は神経障害、および神経と筋肉の少く
とも一方のある種の萎縮にょつても起る。衰弱した筋肉
群は、神経刺激に応じて筋肉を再訓練することによって
ほぼ正常な機能を行えるまでに回復させることができる
Muscle groups in the human body become weakened in various ways. One of the most common causes of muscle weakness is stroke.
It is. Muscle weakness also occurs with neuropathy and some type of atrophy of the nerves and/or muscles. Weakened muscle groups can be restored to near normal function by retraining the muscles in response to nerve stimulation.

筋肉群の中に挿入された電極、または筋肉群に近い患者
の皮膚の上に置かれた電極を通じて筋肉群へ刺激インパ
ルスを送る装置によって、衰弱シた筋肉群は外部から刺
激されていた。
Weakened muscle groups have been stimulated externally by devices that deliver stimulation impulses to the muscle group through electrodes inserted into the muscle group or placed on the patient's skin close to the muscle group.

人工的な刺激すなわち外部からの刺激は各種の態様ケと
る。1つの態様はコンピユータ化した刺激発生器であっ
て、患者の筋肉の動きを発生する定められたパターンで
刺激インパルスを発生するように構成されている。別の
態様は物理療法士(physical therapi
st ) ’jたは患者KJ: リ手動で開閉され、電
源と刺激it極を含む電気回路を単に完結することによ
って人工的な刺激を発生することを含む。ある面では、
この種の装置を患者により開始される応答装置と呼ぶこ
とができるが、本願明細書でこの用語を使用する時は、
患者により自発的に発生されて、人工的な刺激信号を発
生する装置をトリガする信号として作用する筋電図信号
を検出し、その人工的な刺激信号を衰弱した筋肉群へ送
る装置を指す。
Artificial stimulation, that is, stimulation from the outside, can take various forms. One embodiment is a computerized stimulation generator configured to generate stimulation impulses in a defined pattern that produces movement of the patient's muscles. Another aspect is physical therapy.
st) 'j or patient KJ: involves generating artificial stimulation by simply completing an electrical circuit that is manually opened and closed and includes a power source and a stimulation it pole. In some respects,
This type of device may be referred to as a patient-initiated response device, and as this term is used herein:
Refers to a device that detects an electromyographic signal that is spontaneously generated by a patient and acts as a signal to trigger a device that generates an artificial stimulation signal, and sends that artificial stimulation signal to a weakened muscle group.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は衰弱している筋肉群の再訓練のための患
者により開始される応答装置を得ることである。
The object of the invention is to obtain a patient-initiated response device for retraining weakened muscle groups.

本発明の別の目的は、衰弱している筋肉群中の筋電図信
号を検出し、人工的な刺激信号をその同じ衰弱している
筋肉群へ送るPIPDを得ることである。
Another object of the present invention is to obtain a PIPD that detects electromyographic signals in a weakened muscle group and sends an artificial stimulation signal to the same weakened muscle group.

本発明の更に別の目的は、筋肉群中の筋電図信号を検出
し、人工的な刺激信号を衰弱している筋肉群へ送るPI
RDを得ることである。
Yet another object of the present invention is to detect electromyographic signals in muscle groups and send artificial stimulation signals to weakened muscle groups.
It is to obtain RD.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は衰弱しているか、衰弱していない筋肉群中の筋
電図信号を検出する経皮電極を利用する。
The present invention utilizes transcutaneous electrodes to detect electromyographic signals in weakened and non-weakened muscle groups.

検出された信号は制御装置へ送られる。その制御装置は
その信号を解析して、その信号が可変しきい値検出回路
により設定されているレベルをこえるか歪かを判定する
。そのレベルをこえておれば、その回路は人工的な刺激
信号を発生して、その刺激信号を衰弱している筋肉群の
近くに設けられている経皮電極へ送る。
The detected signal is sent to a control device. The controller analyzes the signal to determine if the signal exceeds a level set by the variable threshold detection circuit or is distorted. If that level is exceeded, the circuit generates an artificial stimulation signal and sends it to a transcutaneous electrode placed near the weakened muscle group.

したがって、この装置は筋肉群中に患者により自発的に
発生された筋電図信号を検出し、それから人工的な刺激
信号を発生して、その刺激信号を衰弱した筋肉群へ送る
ために使用できる。ある場合には、患者により開始され
た信号と人工的な刺激信号は同じ筋肉群に作用を及ばず
。他の場合には、患者は1つの筋肉群中に自発信号を開
発することにより他の筋肉群を人工的に刺激する。
Therefore, this device can be used to detect electromyographic signals spontaneously generated by a patient in a muscle group, generate an artificial stimulation signal therefrom, and send the stimulation signal to a weakened muscle group. . In some cases, the patient-initiated signal and the artificial stimulation signal do not affect the same muscle groups. In other cases, the patient artificially stimulates other muscle groups by developing spontaneous signals in one muscle group.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず第1図を参照する。治療を受けている患者12が一
連の導線および1組の経皮表面電極により、患者により
開始される応答装置(PIRD)10に接続される。患
者の左下肢に能動電極14と、基準電極16と、接地電
極18とがとりつけられている。患者の右下肢に遠隔電
極力、22がとりつけられている。
First, refer to FIG. A patient 12 undergoing treatment is connected to a patient initiated response device (PIRD) 10 by a series of electrical leads and a set of percutaneous surface electrodes. An active electrode 14, a reference electrode 16, and a ground electrode 18 are attached to the patient's left lower leg. A remote electrode force, 22, is attached to the patient's right lower leg.

それらの電極は一連のシールド線により制御器11へ接
続される。能動電極14が線Uにより接続され、基準電
極16は線部により接続され、接地電極18は線間によ
り接続され、遠隔電極加、22は線間。
The electrodes are connected to controller 11 by a series of shielded wires. The active electrode 14 is connected by a line U, the reference electrode 16 is connected by a line, the ground electrode 18 is connected by a line, and the remote electrode 22 is connected by a line.

32によりそれぞれ接続される。32, respectively.

線24〜32は超小型の電話用プラグで終端できる。Wires 24-32 can be terminated with a miniature telephone plug.

すなわち、線24FiプラグMで終端させられ、リード
26.28は共通の基準/接地プラグ36で終端させら
れ、線(ト)、32は1個の遠隔プラグにより終端させ
られる。
That is, wire 24 is terminated with a Fi plug M, leads 26, 28 are terminated with a common reference/ground plug 36, and wires 24, 32 are terminated with one remote plug.

次に第2図を参照する。この図には制御器11が示され
ている。プラグ3411−iジャック40により制御器
11に接続される。プラグ36 、38はジャック42
゜44によりそれぞれ接続される。第2図の残りの部分
は第3図を参照して後で説明する。
Refer now to FIG. A controller 11 is shown in this figure. Plug 3411-i is connected to controller 11 by jack 40. Plugs 36 and 38 are jacks 42
44, respectively. The remainder of FIG. 2 will be explained later with reference to FIG.

次に第3図を参照する。電極14〜22が制御器11の
ブロック回路図とともに示されている。電極14 。
Refer now to FIG. Electrodes 14-22 are shown together with a block diagram of controller 11. Electrode 14.

16により受けられた筋電図(EMG)信号が一対の1
メグオーム抵抗46 、48をそれぞれ介して制御器1
1の前置増幅器間へ与えられる。電極18は接地される
。電極14 、16 、18のことをここでは信号受信
電極手段とまとめて呼ぶことにする。
The electromyogram (EMG) signal received by 16 is a pair of 1
controller 1 via megohm resistors 46 and 48, respectively.
1 preamplifier. Electrode 18 is grounded. The electrodes 14, 16, and 18 will be collectively referred to herein as signal receiving electrode means.

増幅されたFiMG信号は60Hgフィルタ52と、別
の増幅器54と、整流器56とを通される。
The amplified FiMG signal is passed through a 60Hg filter 52, another amplifier 54, and a rectifier 56.

三位置機能選択スイッチ58により患者または物理療法
士は制御器の3つの機能のうちの1つを選択できる。そ
れらの機能はそれぞれ次の通りである。オペレータはメ
ータ60の指示により患者により開始されたEMG信号
のレベを単に監視する。
A three position function selection switch 58 allows the patient or physical therapist to select one of three functions of the controller. Their functions are as follows. The operator simply monitors the level of the EMG signal initiated by the patient as indicated by the meter 60.

オペレータは、人工的な刺激信号の発生を通じて経皮電
気神経刺激器(TEND)として制御器11が動作する
機能を選択できる。または、オペレータは患者により開
始されたEMG信号のレベルの監視と同時に、人工的な
刺激信号の発生とを行うことができる。
The operator can select the function of the controller 11 to operate as a transcutaneous electrical nerve stimulator (TEND) through the generation of artificial stimulation signals. Alternatively, the operator can simultaneously monitor the level of patient-initiated EMG signals and generate artificial stimulation signals.

スイッチ58が第2図に示すスイッチについて示されて
いるEMG位置へ動かされると、スイッチ58の接点5
8a、58bが閉じ、そのために整流器56からの信号
メータ60だけへ送られる。スイッチ58がEM G 
/ T W N S位置へ動かされると、接点58a 
When switch 58 is moved to the EMG position shown for the switch shown in FIG.
8a, 58b are closed, so that the signal from rectifier 56 is sent only to meter 60. Switch 58 is EMG
/ When moved to the T W N S position, contact 58a
.

58bと58c 、 58dが閉じられる。この位置で
は整流器56からの出力がメータ60と、人工的な刺激
信号を発生する回路に与えられる。スイッチ58がTE
NS位置へ動かされると、整流器56からの信号は人工
的な刺激信号発生回路のみへ送られる。
58b, 58c and 58d are closed. In this position, the output from rectifier 56 is provided to meter 60 and a circuit that generates an artificial stimulation signal. switch 58 is TE
When moved to the NS position, the signal from rectifier 56 is sent only to the artificial stimulation signal generation circuit.

スイッチ58がFi M G / T I N S位置
またはTEN8位置へ動かされると(それにより刺激信
号を発生する)、整流器56からの増幅されたBMG信
号がしきい値検出器62へ与えられる。このしきい値検
出器のしきい値レベルはしきい値検出器調整器64によ
り設定される。所定のEMGしきい値レベルに達すると
、増幅されたBMG信号がしきい値検出器62をトリガ
し、制御器の部品が動作させられて人工的な刺激信号を
発生する。
When switch 58 is moved to the Fi M G / T I N S or TEN8 position (thereby generating a stimulation signal), the amplified BMG signal from rectifier 56 is provided to threshold detector 62 . The threshold level of this threshold detector is set by a threshold detector adjuster 64. When a predetermined EMG threshold level is reached, the amplified BMG signal triggers the threshold detector 62 and components of the controller are activated to generate an artificial stimulation signal.

しきい値検出器62をトリガするのに十分な強さのRM
G信号が、制御器11の他の部分、ここでは論理手段と
呼ぶ、を動作させる。人工的な刺激信号の周波数を決定
するレートクロック66の動作が開始される。レートク
ロック66は刺激率調整器68により調整できる。パル
ス幅単安定回路70が個々の人工的な刺激信号パルスの
幅を制御する。
RM of sufficient strength to trigger threshold detector 62
The G signal operates other parts of the controller 11, referred to here as logic means. The rate clock 66, which determines the frequency of the artificial stimulation signal, is started. Rate clock 66 can be adjusted by stimulation rate regulator 68. A pulse width monostable circuit 70 controls the width of the individual artificial stimulation signal pulses.

ドエルオン学安定回路72がレートクロック66と同時
にトリガされる。ドエルオン単安示回路72の動作時間
が経過すると、ドエルオフ単安定回路74がトリガされ
る。
The dwell logic stabilizer circuit 72 is triggered simultaneously with the rate clock 66. When the operating time of dwell-on monostable circuit 72 has elapsed, dwell-off monostable circuit 74 is triggered.

レートクロックの出力と、パルス幅単安定回路の出力と
、ドエルオン単安定回路の出力と、ドエルオフ単安定回
路の出力とが加算ロジック76により加え合わされる。
The output of the rate clock, the output of the pulse width monostable, the output of the dwell-on monostable, and the output of the dwell-off monostable are summed by summing logic 76.

レートクロックと、パルス幅単安定回路と、ドエルオン
単安定回路と、ドエルオフ単安定回路とをまとめて信号
発生手段と呼ぶことにする。加算ロジック76が適切な
入カバターンを受けると、加算ロジック76はいわゆる
論理手段出力を発生する。その出力はトランス・ドライ
バ78を制御する。このトランス・ドライバは刺激振幅
幅調整器80を介して刺激パルスの振幅を制御し、昇圧
トランス82を制御する。ドライバ78とトランス82
は増幅器と呼ばれるものを構成する。
The rate clock, pulse width monostable circuit, dwell-on monostable circuit, and dwell-off monostable circuit will be collectively referred to as signal generating means. When summing logic 76 receives a suitable input pattern, summing logic 76 produces a so-called logic means output. Its output controls transformer driver 78. This transformer driver controls the amplitude of the stimulation pulse via a stimulation amplitude regulator 80 and controls a step-up transformer 82 . Driver 78 and transformer 82
constitutes what is called an amplifier.

トランス82と刺激選択スイッチ88の間の回路に2個
のトランス分離ダイオード84.86が挿入される。制
御器11のオペレータは、2個の刺激電極のうちのどれ
に人工的な刺激信号を加えるかをスイッチ88により選
択できる。実際には、スイッチ88は超小型遠隔電話ジ
ャック44(第2図)の一部であって、2個の接点88
a 、 88bと、可動片88aとを含む。可動片88
cは接点88bに通常接触させられるようにばねにより
偏倚させられる。プラグ38が制御器11のプラグにさ
しこまれると、スイッチ88の可動片880が接点88
aに接触し、それにより人工的な刺激信号が遠隔刺激電
極へ送られる。ジャック44にプラグが挿入されないと
、可動片B8cが接点ssbに接触し、人工的な刺激信
号が能動電極へ与えられる。
Two transformer isolation diodes 84 , 86 are inserted in the circuit between transformer 82 and stimulus selection switch 88 . The operator of controller 11 can select by switch 88 to which of the two stimulation electrodes the artificial stimulation signal is applied. In reality, the switch 88 is part of the miniature remote telephone jack 44 (FIG. 2) and has two contacts 88.
a, 88b, and a movable piece 88a. Movable piece 88
c is biased by a spring into normal contact with contact 88b. When the plug 38 is inserted into the plug of the controller 11, the movable piece 880 of the switch 88 closes the contact 88.
a, thereby sending an artificial stimulation signal to the remote stimulation electrode. When no plug is inserted into the jack 44, the movable piece B8c contacts the contact ssb and an artificial stimulation signal is applied to the active electrode.

典型的なKMG信号の電圧は1〜100マイクロボルト
、周波数は80〜400Hzである。制御器の出力は2
0〜80ボルトの電圧と、40〜120 Hzの周波数
を有する。その周波数は調整器68により調整される。
A typical KMG signal has a voltage of 1 to 100 microvolts and a frequency of 80 to 400 Hz. The output of the controller is 2
It has a voltage of 0 to 80 volts and a frequency of 40 to 120 Hz. Its frequency is adjusted by regulator 68.

治療を受ける患者にとっては80Hzの周波数が最も好
適であることが実験により見出されている。撞た、人体
の皮膚は1000〜3000オームの抵抗値を有するこ
とが見出されている。以上の説明から、電極f4 、1
6 、181d非常に広い範囲の電圧を取り扱うことが
できなければならないことがわかるであろう。
Experiments have found that a frequency of 80 Hz is most suitable for patients undergoing treatment. When crushed, human skin has been found to have a resistance value of 1000-3000 ohms. From the above explanation, the electrode f4,1
6, 181d It will be appreciated that it must be able to handle a very wide range of voltages.

また、前置増幅器50はマイクロボルト範囲で動作し、
しかも20〜80ボルトの電圧から保護されねばならな
い。抵抗46 、48と、入力保護ダイオード92)9
4.96 、98を含ませることによりトランスの出力
電圧が前置増幅器を損うことを阻止する。同様に、ダイ
オード84 、86により、電極により受けられたEM
G信号に対するトランス82のインピーダンスが比較的
低くなることを阻止する。それにより、lliiMG信
号を前置増幅器へ正しく与えることができる。
Preamplifier 50 also operates in the microvolt range;
Moreover, it must be protected from voltages of 20 to 80 volts. Resistors 46, 48 and input protection diode 92) 9
The inclusion of 4.96 and 98 prevents the transformer output voltage from damaging the preamplifier. Similarly, the EM received by the electrodes by the diodes 84, 86
This prevents the impedance of the transformer 82 with respect to the G signal from becoming relatively low. Thereby, the lliiMG signal can be correctly provided to the preamplifier.

ここで、患者12が左大腿の衰弱した筋肉群の再訓練を
受けており、その大腿の筋肉群は神経系からEMG信号
を依然として受け、左脚をわずかに動かすことができる
と仮定する。表面電極は患者の左脚のみに第1図に示す
ようにしてとりつけられる。遠隔電極は患者または制御
器にはとりつけられない。制御器11へはスイッチ98
により電力が供給される。
Now assume that patient 12 is undergoing retraining of the weakened left thigh muscle group, which still receives EMG signals from the nervous system and is able to move the left leg slightly. The surface electrode is attached to the patient's left leg only, as shown in FIG. The remote electrode is not attached to the patient or controller. Switch 98 to controller 11
Power is supplied by

RMG信号が能動電極14と基準電極16の間で検出さ
れる。接地電極18により装置の性能が向上し、より広
いセンサ面積を与える。表面電極を対として使用するこ
とによりEMG信号の検出が局所化される。
An RMG signal is detected between active electrode 14 and reference electrode 16. The ground electrode 18 improves the performance of the device and provides a larger sensor area. The detection of EMG signals is localized by using surface electrodes in pairs.

前記したように、KMG信号は前置増幅器(資)により
増幅されてフィルタ52へ与えられる。フィルタ52は
、患者が商用電源を用いる電気機器の近くに居る時にこ
の装置へ加えられることがある望ましくない周囲の電気
的インパルスを除去する。
As mentioned above, the KMG signal is amplified by the preamplifier and applied to the filter 52. Filter 52 removes unwanted ambient electrical impulses that may be applied to the device when the patient is near mains powered electrical equipment.

所定の強さのEMGが装置のトリガ信号として機能でき
るようにするために、しきい値検出器62はしきい値検
出器調整器64によね調整できる。先に説明したように
、クロック66と単安定回路70゜72.74が加算ロ
ジック76へ出力を与える。この加算ロジックは筋肉群
の人工的な刺激として最終的に機能する出力を発生する
Threshold detector 62 can be adjusted by threshold detector adjuster 64 to allow EMG of a predetermined strength to serve as a trigger signal for the device. As previously discussed, clock 66 and monostable circuit 70.72.74 provide outputs to summing logic 76. This summing logic produces an output that ultimately functions as an artificial stimulation of the muscle group.

前記信号発生手段を含んでい々いと、この装置は発振状
態に入り得ることがわかるであろう。その発振状態が起
ることを阻止するために、調整器64により設定された
しきい値をこえたEM()がレートクロック66とドエ
ルオン単安定回路72(c−同時ニトリガする。レート
クロック66は刺激率調整器68によって80Hz附近
の周波数に一般にセットされる。レートクロック66と
パルス幅単安定回路70は増幅された刺激信号の周波数
を一緒に決定する。
It will be appreciated that once the signal generating means is included, the device can enter into an oscillating state. To prevent that oscillation condition from occurring, EM() above a threshold set by regulator 64 simultaneously triggers rate clock 66 and dwell-on monostable 72 (c). The frequency is typically set around 80 Hz by stimulation rate regulator 68. Rate clock 66 and pulse width monostable circuit 70 together determine the frequency of the amplified stimulation signal.

ドエルオン単安定回路72が、ドエルオン時間調整器1
00(第2図)により設定されるように、第1の所定の
時間を定める。ドエルオン単安定回路により定められた
時間が経過すると、ドエルオフ単安定回路74が、ドエ
ルオフ時間調整器102(第2図)により設定される第
2の所定の時間を定める。
The dwell-on monostable circuit 72 is the dwell-on time regulator 1
00 (FIG. 2). After the time determined by the dwell-on monostable circuit has elapsed, the dwell-off monostable circuit 74 establishes a second predetermined time period, which is set by the dwell-off time regulator 102 (FIG. 2).

しきい値検出器とドエルオン単安定回路の組合わせによ
り、いわゆる信号発生手段を構成する。ドエルオフ単安
定回路は引き続いて患者により開始されるEMG信号、
または制御器11により発生さく14) れる信号が、所定の時間内に装置をトリガすることをほ
ぼ阻止する。したがって、ここではそのドエルオフ単安
定回路のことを刺激信号の発生の再開始を阻止する手段
と呼ぶ。
The combination of the threshold detector and the dwell-on monostable circuit constitutes a so-called signal generation means. The dwell-off monostable circuit subsequently receives the patient-initiated EMG signal,
or substantially prevent the signal generated by the controller 11 from triggering the device within a predetermined time. Therefore, the dwell-off monostable circuit is referred to herein as a means for preventing the restart of generation of the stimulation signal.

先に説明したように、人工的な刺激信号の強さすなわち
振幅を刺激振幅訓整器80により20〜80ボルトの間
で変えることができる。このようにしてトランス82i
Cより発生された信号は、再訓練されている衰弱した筋
肉群へ能動電極14を通じて送られる。この能動電極1
4はいまは刺激電柵手段または刺激信号伝達手段として
機能する。この場合には、受信電極と刺激電極は共通の
ハウジング内に納められる。患者により開始される筋電
図信号を受けるためにはかなり小型の電極で十分である
が、電極がとりつけられている患者の皮膚が火傷するこ
とを阻止するために、刺激電極としては多少大きい電極
を必要とする。
As previously discussed, the strength or amplitude of the artificial stimulation signal can be varied between 20 and 80 volts by stimulation amplitude conditioner 80. In this way transformer 82i
The signals generated by C are sent through active electrodes 14 to the weakened muscle group being retrained. This active electrode 1
4 now functions as stimulation electric fence means or stimulation signal transmission means. In this case, the receiving and stimulating electrodes are housed within a common housing. Although a fairly small electrode is sufficient to receive the electromyographic signal initiated by the patient, a somewhat larger electrode may be used as the stimulation electrode to avoid burning the patient's skin to which the electrode is attached. Requires.

典型的な人工刺激信号の電圧ば20〜80ボルト、電流
は2i′)〜80ミリアンペア、周波数は40〜120
Hzである。皮膚に生ずる火傷が最も少いという点で、
約80Hzの周波数が最も好せしいことが見出されてい
る。典型的な人工刺激信号の持続時間は100〜500
ミリ秒で、その後に3〜10秒の休止時間が続く。持続
時間がドエルオン単安定回路により決定され、休止時間
はドエルオフ単安定時間が決定される。
Typical artificial stimulation signals have voltages of 20 to 80 volts, currents of 2i' to 80 milliamps, and frequencies of 40 to 120 mA.
It is Hz. In that it causes the least amount of burns on the skin,
A frequency of about 80 Hz has been found to be most preferred. Typical artificial stimulation signal duration is 100-500
milliseconds, followed by a 3-10 second pause. The duration is determined by the dwell-on monostable circuit, and the rest time is determined by the dwell-off monostable time.

人体は1秒間に約10回EMG信号を与えられた筋肉群
へ与えることができるが、筋肉群を再訓練するために必
要な強さの人工刺激信号をそのようなぐり返えし率で与
えると、電極が当てられている患者の皮膚が簡単に火傷
することになる。更に、そのように速いくり返えしの刺
激では衰弱している筋肉を希望通り再訓練することはで
きない。
The human body can apply EMG signals to a given muscle group approximately 10 times per second, but if an artificial stimulation signal of the strength required to retrain a muscle group is applied at such a recirculation rate, , the patient's skin to which the electrodes are applied can easily burn. Furthermore, such rapid repetitive stimulation does not allow for the desired retraining of weakened muscles.

再び第1図を参照して、不十分なEMG信号を受ける筋
肉群を再訓練することを患者が求めたとすると、筋肉群
は衰弱していない筋肉群において検出された]IBMG
信号によりトリガされる人工的に発生された信号により
再訓練できる。この場合には、患者の左脚のEMG信号
を電極14 、16 、18が依然として検出し、遠隔
線額、22がジャック44にとねつけらノア、遠隔電極
加、22が患者の右脚に当てられたとすると、制御器1
1内に発生された信号が患者の右脚の伸筋へ加えられる
。電極をこのように尚てることにより、患者は左膝にF
iMG信号を開始することによって、左腿の衰弱した筋
肉群を患者が刺激できる。明らかに、信号を受ける電極
は任意の健康な筋肉の近くに位置させることができる。
Referring again to Figure 1, if the patient asked to retrain a muscle group that received an insufficient EMG signal, the muscle group was detected in a non-weakened muscle group] IBMG
Can be retrained by artificially generated signals triggered by signals. In this case, electrodes 14, 16, 18 still detect EMG signals on the patient's left leg, and the remote wire forehead, 22, is connected to jack 44. If it is guessed, controller 1
1 is applied to the extensor muscles of the patient's right leg. By positioning the electrode in this manner, the patient will receive an F on the left knee.
By initiating the iMG signal, the patient can stimulate the weakened muscle groups in the left thigh. Obviously, the electrode receiving the signal can be located near any healthy muscle.

信号を受ける電極と刺激電極はこの状況においては独立
して納められる。
The signal receiving electrode and the stimulating electrode are housed independently in this situation.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の患者により開始される応答装置を利用
している患者を示す略示的説明図、第2図は本発明の装
置の制御器の正面図、第3図は本発明の装置の簡略化し
たブロック電気回路図である。 1]・・・制御□□器、14・・・能動電極、16・・
・基準電極、18・・・接地電極、20 、22・・・
遠隔電極、関・・・前置増幅器、52・・・フィルタ、
56・・・整流器、58.88・・・切換スイッチ、6
2・・・しきい値検出器、64・・・しきい仙検出器調
整器、66・・・レートクロック、68・・・刺激率調
整器、70・・・パルス幅単安定回路、72・・・ドエ
ルオン牟安定回路、74・・・ドエルオフ単安定回路、
76・・・加算ロジック、78・・・トランスドライバ
ー。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS: FIG. 1 is a schematic illustration of a patient utilizing the patient-initiated response device of the present invention; FIG. 2 is a front view of the controller of the device; FIG. 3 is a simplified block electrical circuit diagram of the apparatus of the present invention. 1]... Control □□ device, 14... Active electrode, 16...
・Reference electrode, 18... Ground electrode, 20, 22...
Remote electrode, Seki... preamplifier, 52... filter,
56... Rectifier, 58.88... Selector switch, 6
2... Threshold detector, 64... Threshold detector adjuster, 66... Rate clock, 68... Stimulation rate adjuster, 70... Pulse width monostable circuit, 72... ...Dwell-on monostable circuit, 74...Dwell-off monostable circuit,
76... Addition logic, 78... Transformer driver.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)患者により意識的に選択された筋肉群中に患者が
自発的に筋電図信号を発生する過程と、そのようにして
発生された筋電図信号が所定の強さを有する時に検出す
る過程と、その検出された筋電図信号からより強い刺激
信号を発生する過程と、筋電図信号の検出とほぼ同時に
刺激信号を患者の衰弱した筋肉群へ送つて、患者により
知覚された刺激信号に対する筋肉応答を発生させて、自
発的に開始された筋電図信号に応答させる過程とを備え
ることを特徴とする患者の衰弱した筋肉群の再訓練を患
者が開始する方法。
(1) The process in which a patient spontaneously generates an electromyographic signal in a muscle group consciously selected by the patient, and detection when the electromyographic signal thus generated has a predetermined strength. a process of generating a stronger stimulation signal from the detected electromyographic signal; and a process of transmitting the stimulation signal to the weakened muscle group of the patient at approximately the same time as the detection of the electromyographic signal so that the stimulation signal is perceived by the patient. generating a muscle response to a stimulation signal in response to a spontaneously initiated electromyographic signal.
(2)特許請求の範囲第1項記載の方法であつて、前記
刺激信号は所定の長さの送信時間だけ送られ、その送信
時間が経過した時に非送信の休止が存在し、その休止時
間は送信時間よりも長いことを特徴とする方法。
(2) The method according to claim 1, wherein the stimulation signal is sent for a predetermined length of transmission time, and when the transmission time elapses, there is a non-transmission pause, and is longer than the transmission time.
(3)特許請求の範囲第1項記載の方法であつて、衰弱
した筋肉群は患者の肢内にあり、自発的に開始される筋
電図信号は同じ肢内であるように患者により意識的に選
択された筋肉群中に発生されることを特徴とする方法。
(3) The method according to claim 1, wherein the weakened muscle group is within a patient's limb, and the patient is aware that the spontaneously initiated electromyogram signal is within the same limb. method, characterized in that the method is characterized in that the method is characterized in that:
(4)特許請求の範囲第1項記載の方法であつて、患者
の衰弱した筋肉群は患者の肢内に含まれ、自発的に開始
される筋電図信号はその肢ではない別の肢内の筋肉内に
発生されるように患者により意識的に選択されることを
特徴とする方法。
(4) The method according to claim 1, wherein the patient's weakened muscle group is included in the patient's limb, and the spontaneously initiated electromyogram signal is transmitted to another limb other than that limb. A method characterized in that it is consciously selected by the patient to be generated within the muscles within the body.
(5)特許請求の範囲第1項記載の方法であつて、自発
的に開始された筋電図信号は患者の衰弱した筋肉群中に
発生され、前記刺激信号は同じ衰弱した筋肉群へ伝えら
れることを特徴とする方法。
(5) The method of claim 1, wherein the spontaneously initiated electromyographic signal is generated in a weakened muscle group of the patient, and the stimulation signal is transmitted to the same weakened muscle group. A method characterized by:
(6)特許請求の範囲第1項記載の方法であつて、自発
的に開始された筋電図信号は患者の衰弱していない筋肉
群中に発生され、前記刺激信号は患者の衰弱した筋肉群
へ伝えられることを特徴とする方法。
(6) The method of claim 1, wherein the spontaneously initiated electromyographic signal is generated in non-weakened muscle groups of the patient, and the stimulation signal is generated in the patient's weakened muscle groups. A method characterized by being transmitted to a group.
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