JP6751881B2 - 歩行訓練用脊髄電気刺激装置 - Google Patents
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Description
片麻痺による歩行困難者の歩行訓練に用いられる歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
歩行訓練者に装着する第1、および第2の電極と、
歩行に関する歩行訓練者の身体の動きを検出する検出部と、
検出部の検出結果に応じて、上記第1、および第2の電極により、脊髄への感覚神経の神経根に与える電気刺激を発生する感覚神経電気刺激発生部と、
を備えたことを特徴とする。
第1の発明の歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
上記第1の電極は、歩行訓練者の下位胸椎から上位腰椎にかけて装着され、
上記第2の電極は、歩行訓練者の腹部に装着されるように構成されていることを特徴とする。
第1の発明または第2の発明の歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
上記感覚神経電気刺激発生部が発生する電気刺激は、50mA以下、かつ、50Hz以上、100Hz以下の電気信号であることを特徴とする。
第1の発明から第3の発明のうち何れか1つの歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
上記検出部は、
歩行訓練者の歩行に伴って動く筋肉の筋電位、
歩行訓練者の歩行に伴って動く関節の角度、および
歩行訓練者の歩行に伴って発生する脳波のうち少なくとも1つを検出するように構成されていることを特徴とする。
第4の発明の歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
上記検出部は、歩行訓練者が動かす下腿三頭筋または前脛骨筋の筋活動による筋電位を検出するように構成されていることを特徴とする。
第1の発明から第5の発明のうち何れか1つの歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
さらに、
歩行訓練者に装着する第3の電極と、
検出部の検出結果に応じて、上記第3の電極により、運動神経に与える電気刺激を発生する運動神経電気刺激発生部と、
を備えたことを特徴とする。
第6の発明の歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
上記運動神経電気刺激発生部が発生する電気刺激は、50mA以下、かつ、30Hz以下の電気信号であることを特徴とする。
第7の発明の歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
上記運動神経電気刺激発生部が発生する電気刺激は、歩行訓練者の臀部に与える電気刺激であることを特徴とする。
第1の発明から第8の発明のうち何れか1つの歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
上記感覚神経電気刺激発生部、および運動神経電気刺激発生部の少なくとも一方は、上記検出部によって歩行訓練者の身体の動きが検出されてから上記電気刺激を発生するまでの遅延時間を可変に設定可能に構成されていることを特徴とする。
本発明の実施形態の歩行訓練用脊髄電気刺激装置は、図1に示すように、電気刺激トリガー検出部250と、電気刺激制御部310と、電気刺激発生部210とを備えて構成されている。電気刺激トリガー検出部250は、例えば、図2、図3に示すように、歩行訓練者100の非麻痺側の下腿に装着される。電気刺激発生部210は、例えば、図2、図4、図5に示すように、歩行訓練者100の腰部にベルト等で固定される。電気刺激制御部310は、歩行訓練者100の近傍に配置される。
上記のような歩行訓練用脊髄電気刺激装置を用いた歩行訓練は次のように行われる。
なお、上記の例では、電気刺激のトリガーとして非麻痺側の下腿三頭筋や前脛骨筋の筋活動を検出する例を示したが、これに限らず、歩行訓練者100の歩行のタイミングに関連する種々の変化をトリガーとすることができる。具体的には、例えば歩行訓練者の歩行に伴って動く他の筋肉の筋電位や、歩行訓練者の歩行に伴って動く関節の角度、歩行訓練者の歩行に伴って発生する脳波などを検出するようにしてもよい。また、これらの1つ以上を組み合わせて、検出精度や確実性の向上を図るようにしてもよい。
210 電気刺激発生部
211 受信部
212 駆動部
220 腹部電極
230 背部電極
240 臀部電極
250 電気刺激トリガー検出部
251 筋電位検出電極
252 プリアンプ
253 送信部
310 電気刺激制御部
311 受信部
312 処理部
313 送信部
314 入力部
315 出力部
Claims (9)
- 片麻痺による歩行困難者の歩行訓練に用いられる歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
歩行訓練者に装着する第1、および第2の電極と、
歩行に関する歩行訓練者の身体の動きを検出する検出部と、
検出部の検出結果に応じて、上記第1、および第2の電極により、脊髄への感覚神経の神経根に与える電気刺激を発生する感覚神経電気刺激発生部と、
を備えたことを特徴とする歩行訓練用脊髄電気刺激装置。 - 請求項1の歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
上記第1の電極は、歩行訓練者の下位胸椎から上位腰椎にかけて装着され、
上記第2の電極は、歩行訓練者の腹部に装着されるように構成されていることを特徴とする歩行訓練用脊髄電気刺激装置。 - 請求項1または請求項2の歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
上記感覚神経電気刺激発生部が発生する電気刺激は、50mA以下、かつ、50Hz以上、100Hz以下の電気信号であることを特徴とする歩行訓練用脊髄電気刺激装置。 - 請求項1から請求項3のうち何れか1項の歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
上記検出部は、
歩行訓練者の歩行に伴って動く筋肉の筋電位、
歩行訓練者の歩行に伴って動く関節の角度、および
歩行訓練者の歩行に伴って発生する脳波のうち少なくとも1つを検出するように構成されていることを特徴とする歩行訓練用脊髄電気刺激装置。 - 請求項4の歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
上記検出部は、歩行訓練者が動かす下腿三頭筋または前脛骨筋の筋活動による筋電位を検出するように構成されていることを特徴とする歩行訓練用脊髄電気刺激装置。 - 請求項1から請求項5のうち何れか1項の歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
さらに、
歩行訓練者に装着する第3の電極と、
検出部の検出結果に応じて、上記第3の電極により、運動神経に与える電気刺激を発生する運動神経電気刺激発生部と、
を備えたことを特徴とする歩行訓練用脊髄電気刺激装置。 - 請求項6の歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
上記運動神経電気刺激発生部が発生する電気刺激は、50mA以下、かつ、30Hz以下の電気信号であることを特徴とする歩行訓練用脊髄電気刺激装置。 - 請求項7の歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
上記運動神経電気刺激発生部が発生する電気刺激は、歩行訓練者の臀部に与える電気刺激であることを特徴とする歩行訓練用脊髄電気刺激装置。 - 請求項1から請求項8のうち何れか1項の歩行訓練用脊髄電気刺激装置であって、
上記感覚神経電気刺激発生部、および運動神経電気刺激発生部の少なくとも一方は、上記検出部によって歩行訓練者の身体の動きが検出されてから上記電気刺激を発生するまでの遅延時間を可変に設定可能に構成されていることを特徴とする歩行訓練用脊髄電気刺激装置。
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