JPS61217174A - System for reproducing living body function by functional electric stimulation - Google Patents
System for reproducing living body function by functional electric stimulationInfo
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- JPS61217174A JPS61217174A JP5797785A JP5797785A JPS61217174A JP S61217174 A JPS61217174 A JP S61217174A JP 5797785 A JP5797785 A JP 5797785A JP 5797785 A JP5797785 A JP 5797785A JP S61217174 A JPS61217174 A JP S61217174A
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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、脳やを髄の外傷、血管障害、その他の疾患に
よる中枢性運動ニューロン障害によって生じた運動麻痺
に対し、当該麻痺筋あるいはそれを支配する神経を電気
刺激し、必要な運動機能を再建する機能的電気刺激によ
る生体機能再建装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides treatment for motor paralysis caused by central motor neuron damage caused by trauma to the brain or spinal cord, vascular disorders, or other diseases. This invention relates to a biological function reconstruction device using functional electrical stimulation that electrically stimulates the nerves that control the body and reconstructs necessary motor functions.
脳卒中、を髄損傷およびその他の原因で身体に運動性麻
痺をきたした患者に対し、装具あるいは手術的方法によ
って失われた機能を少しでも再建しようとする治療が施
される。しかし、そのような治療方法が適用不可能な重
度の運動機能障害では、他に治療する手段がなく、多（
は治療を断念せざるを得ない現状である。一方、近年中
枢性に麻痺した運動機能を電気刺激によって再建しよう
とする機能的電気刺激（Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｅｌｅ
ｃｔｒｉｃａｌｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ ：以下ＦＥＳ
という）法が有力な方法として注目を浴びてきており、
基本的に、四肢、呼吸筋、躯幹筋、泌尿生殖器などの運
動機能をＦＥＳによって再建可能であることが判明して
きている。ことに、神経にＦＥＳを与えて筋収縮を得る
ことは極めて生理的なものであり、麻痺によって生じた
筋萎縮、筋の短縮、筋および関節の拘縮、骨萎縮、筋の
痙性、そして循環障害などに対する治療効果も有してい
る点、非常に画期的な方法であるといえる。Patients who have suffered motor paralysis due to stroke, spinal cord injury, or other causes are treated with orthoses or surgical methods to try to restore some of their lost function. However, in cases of severe motor dysfunction for which such treatment methods cannot be applied, there is no other means of treatment and multiple (
The current situation is that we have no choice but to abandon treatment. On the other hand, functional electrical stimulation (FUNC) attempts to reconstruct motor functions that have become centrally paralyzed in recent years through electrical stimulation.
Critical stimulation: FES
) has been attracting attention as an effective method,
Basically, it has been found that the motor functions of the limbs, respiratory muscles, trunk muscles, urogenital organs, etc. can be reconstructed by FES. In particular, applying FES to nerves to obtain muscle contraction is extremely physiological, resulting in muscle atrophy caused by paralysis, muscle shortening, muscle and joint contractures, bone atrophy, muscle spasticity, and circulation. It can be said to be an extremely innovative method in that it also has therapeutic effects on disorders.
ＦＥＳによって四肢の運動、呼吸運動および排尿等の失
われた機能を獲得しようとする装置は、これまで種々発
表されてきている。しかし、従来のこれらの装置には汎
用性が全くな（、患者別、疾患別あるいは身体の部位別
に異なった構成の装置を製作しなければならなかった。Various devices have been announced so far that attempt to acquire lost functions such as limb movement, breathing movement, and urination through FES. However, these conventional devices lack general versatility (devices with different configurations had to be manufactured for each patient, disease, or body part).
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであって、患者
や疾患に無関係に共通の装置本体を構成することができ
、且つ装置本体の小型、軽量化を可能にした機能的電気
刺激による生体機能再建方式を提供することを目的とす
るものである。The present invention has been made in view of the above points, and uses functional electrical stimulation that allows a common device body to be configured regardless of patient or disease, and also allows the device body to be made smaller and lighter. The purpose is to provide a method for reconstructing biological functions.
そのために本発明の機能的電気刺激による生体機能再建
方式は、音声処理装置や各種のセンサーを有し制御信号
を入力する入力手段と神経や筋に刺激を与える電極を有
し該電極に刺激パルス列を印加する刺激手段と入力手段
から制御信号を入力して憚り激パルス列を刺激手段に出
力する演算処理制御装置とを備え、制御信号に応じて所
定の電極に刺激パルス列を印加する機能的電気刺激によ
る生体機能再建方式であって、演算処理制御装置は、動
作毎に該動作に必要な神経や筋に与える刺激パターンを
設定した刺激データを有し、制″御信号を認識し該制御
信号の内容に従って刺激データを選択して刺激パルス列
を生成するように構成したことを特徴とするものである
。To this end, the biological function reconstruction method using functional electrical stimulation of the present invention has an input means for inputting control signals, which includes a voice processing device and various sensors, and an electrode for stimulating nerves and muscles, and a stimulation pulse train is applied to the electrode. Functional electrical stimulation includes a stimulation means for applying a stimulator and an arithmetic processing control device for inputting a control signal from an input means and outputting a stimulative pulse train to the stimulation means, and applying a stimulation pulse train to a predetermined electrode according to the control signal. In this biological function reconstruction method, the arithmetic processing control device has stimulation data that sets the stimulation pattern to be given to the nerves and muscles necessary for each movement for each movement, recognizes the control signal, and processes the control signal. The present invention is characterized in that the stimulation pulse train is generated by selecting stimulation data according to the content.
本発明の機能的電気刺激による生体機能再建方式では、
制御信号を基に登録された刺激データが選択され、その
刺激データによって電極に印加する刺激パルス列が生成
される。従って、疾患別、部位別の刺激パターンを、共
通の開発用コンピュータなどを使って作成し、それを例
えばＲＯＭに書き込んだ後装置本体に差し込んで動作さ
せるようにして簡単に使用できる。In the biological function reconstruction method using functional electrical stimulation of the present invention,
Registered stimulation data is selected based on the control signal, and a stimulation pulse train to be applied to the electrodes is generated based on the stimulation data. Therefore, stimulation patterns for each disease and each region can be created using a common development computer, and then used easily by writing them into, for example, a ROM and then inserting them into the main body of the device for operation.
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。 Examples will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明に係る生体機能再建装置を備えた全体シ
ステムの１実施例構成を示す図、第２図は本発明に係る
生体機能再建装置で使用される刺激データを説明するた
めの図である。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the entire system equipped with the biological function reconstruction device according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining stimulation data used in the biological function reconstruction device according to the present invention. It is.
第１図において、１は信号処理装置、２はＦＥＳコンピ
ュータ・システム、３は電極、４は開発用コンピュータ
、５はＲＯＭライターを示す。信号処理装置１は、音声
入力装置や各種のセンサーを使って、音声、関節運動及
びその他の部位の運動、呼吸、生体電位（脳波、筋電図
、生体活動電位）、姿勢、並びにその他の生体より得ら
れる各種の制御信号を処理するものであり、例えばセン
サーにより検知された各種の制御信号に対してろ波、整
流、積分、周波数−電圧変換処理を行い、或い゛は音声
入力装置より入力された音声による制御信号に対して音
声認識処理その他の処理を行う。In FIG. 1, 1 is a signal processing device, 2 is an FES computer system, 3 is an electrode, 4 is a development computer, and 5 is a ROM writer. The signal processing device 1 uses a voice input device and various sensors to record voice, joint movements, movements of other parts, respiration, biopotentials (electroencephalograms, electromyograms, bioactivity potentials), posture, and other bioelectrical signals. For example, it processes various control signals obtained from a sensor, such as filtering, rectification, integration, and frequency-voltage conversion processing, or input from an audio input device. Voice recognition processing and other processing are performed on the control signal generated by the voice.
ＦＢ、Ｓコンピュータ・システム２は、動作毎の刺激デ
ータを記憶部に格納しておき、信号処理装置１を通して
入力された各種の制御信号を認識して記憶部に格納され
た刺激データを選択し、該刺激データに基づく刺激パル
ス列の生成を行うものである。電極３は、ＦＥＳコンピ
ュータ・システム２から供給される刺激パルス列を麻痺
部位の神経や筋に与えるものである。開発用コンピュー
タ４は、必要な動作のための刺激データを作成し、例え
ばＲＯＭライター５を介してＲＯＭに書き込む役割をも
つ。各動作の刺激データを書き込まれたＲＯＭは、本発
明に係るＦＥＳコンピュータ・システム２の記憶部に差
し込まれる。The FB, S computer system 2 stores stimulation data for each operation in a storage section, recognizes various control signals inputted through the signal processing device 1, and selects stimulation data stored in the storage section. , a stimulation pulse train is generated based on the stimulation data. The electrode 3 applies a stimulation pulse train supplied from the FES computer system 2 to the nerves and muscles of the paralyzed area. The development computer 4 has the role of creating stimulus data for necessary operations and writing it into the ROM via the ROM writer 5, for example. The ROM in which stimulation data for each movement is written is inserted into the storage section of the FES computer system 2 according to the present invention.
信号処理装置１を通して入力された各種の制御信号は、
必要動作の選択や実行命令として用いられるとともに、
制御信号量の変化に応じて動作を連続的に行わせる比例
制御信号として用いられる。Various control signals input through the signal processing device 1 are
In addition to being used as a selection of necessary actions and execution commands,
It is used as a proportional control signal that causes the operation to be performed continuously according to changes in the control signal amount.
例えば上肢では、手の何種類かの把持動作のうち目的に
適った動作を選択する場合の音声入力による制御信号を
動作選択命令とし、さらにその動作の開始、保持、再開
、中断或いは変更などを命令する場合の音声入力による
制御信号を実行命令とし、頚の前屈、後屈の角度の大き
さに比例して入力される制御信号を比例制御信号としそ
用いる。For example, in the case of the upper limb, a control signal by voice input to select a desired action from among several types of grasping actions of the hand is used as an action selection command, and further commands such as starting, holding, resuming, interrupting, or changing the action are used. A control signal input by voice when giving a command is used as an execution command, and a control signal inputted in proportion to the magnitude of the angle of forward and backward bending of the neck is used as a proportional control signal.
比例制御信号は、手の把持に関与する筋に分布する神経
や筋への刺激強度を、頚の前屈、後屈の角度の大きさに
比例して変え手の把持動作やその把持力を制御するもの
である。そして、動作選択命令が入力されると、その命
令に対応する刺激パターンの刺激データを選択し、しか
る後に実行命令が入力されると、その命令に従って比例
制御信号に対応した刺激強度の刺激データを読み出して
刺激パルス列を生成し出力する。The proportional control signal changes the stimulation intensity of the nerves and muscles distributed in the muscles involved in grasping the hand in proportion to the angle of forward and backward bending of the neck, controlling the grasping motion of the hand and its grasping force. It is something to control. When an action selection command is input, the stimulation data of the stimulation pattern corresponding to the command is selected, and when an execution command is input after that, the stimulation data of the stimulation intensity corresponding to the proportional control signal is selected according to the command. Read out, generate and output a stimulation pulse train.
記憶部に格納される刺激データの１例を示したのが第２
図である。第２図に示す例は、手の把持動作のうちコツ
プをつかむ動作の刺激データの例であり、横軸はメモリ
のアドレス、縦軸は刺激強度を示し、線（ａｌないしく
ｅｌは手を動かす手内筋と手外筋に分布する神経を刺激
する５チャンネル分の刺激パターンを示している。この
刺激パターンは、電気刺激に対する神経、筋の閾値や最
大刺激強度を測定し、且つ電気刺激による個々の筋の動
きおよび組み合わせ刺激による手の協調動作を予め調べ
て作成されるもので、０ないしＥバイト（図示の例では
２７２バイト）のアドレスを比例制御信号（Ａ／Ｄ入力
値）で順次指定する。その結果、そのアドレスに対応す
る各チャンネルのＦＥＳの刺激強度が順次呼び出され、
電極に印加されることによって目的とする動作が遂行さ
れる。例えば第２図において比例制御信号によるアドレ
スがＡｉの場合には刺激強度１．、Ｔｂ、Ｉｅが読み出
され、また、比例制御信号が変化してそのアドレスがＡ
、になると刺激強度１ｔ、、Ｉ。′、Ｉｄが読み出され
て、この刺激強度の刺激パルス列が生成されてそれぞれ
の電極に印加される。この場合、刺激強度とは、刺激パ
ルス（電流或いは電圧）の振幅、パルス幅又は周波数の
ことをいう。The second example shows an example of the stimulation data stored in the storage unit.
It is a diagram. The example shown in Fig. 2 is an example of stimulation data for the action of grasping the tip of the hand, where the horizontal axis represents the memory address, the vertical axis represents the stimulation intensity, and the line (al or el indicates the hand This shows a 5-channel stimulation pattern that stimulates the nerves distributed in the moving internal and external hand muscles.This stimulation pattern measures the threshold and maximum stimulation intensity of nerves and muscles for electrical stimulation, and It is created by examining in advance the movements of individual muscles and the coordinated movements of the hand due to combined stimulation.Addresses from 0 to E bytes (272 bytes in the example shown) are set using proportional control signals (A/D input values). As a result, the FES stimulation intensity of each channel corresponding to that address is sequentially called out.
A desired operation is performed by applying voltage to the electrode. For example, in FIG. 2, when the address by the proportional control signal is Ai, the stimulation intensity is 1. , Tb, and Ie are read out, and the proportional control signal changes to change the address to A.
, the stimulus intensity is 1t,,I. ', Id are read out, and a stimulation pulse train of this stimulation intensity is generated and applied to each electrode. In this case, stimulation intensity refers to the amplitude, pulse width or frequency of the stimulation pulse (current or voltage).
第３図は本発明に係るＦＥＳコンピュータ・システムの
ハードウェア構成の１実施例を示す図、第４図は本発明
に係るＦＥＳコンピュータ・シスメムの機能ブロック構
成の１実施例を示す図である。図中、１１はキーボード
、１２−１ないし１２−ｍと２３はＡ／Ｄ （アナログ
／ディジタル）コンバータ、１３は記憶部、１４は中央
処理装置、１５−１ないし１５−ｎと３５はＤ／Ａ （
ディジタル／アナログ）コンバータ、１６−１ないし１
６−ｎと３６はアイソレータ、２１はシステム初期化、
２２は統御プログラム、２４は入力チャンネル・フラッ
グ制御、２５と３４はフラッグ、２６は入力データ変換
処理、２７はデータファイルの選択セント、２日はデー
タファイル、２９はデータの読み出し、３０はオート機
能、３１はＦＥＳプログラム、３２は出力データ変換処
理、３３は出力チャンネル・フラッグ制御を示す。FIG. 3 is a diagram showing one embodiment of the hardware configuration of the FES computer system according to the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing one embodiment of the functional block configuration of the FES computer system according to the present invention. In the figure, 11 is a keyboard, 12-1 to 12-m and 23 are A/D (analog/digital) converters, 13 is a storage section, 14 is a central processing unit, and 15-1 to 15-n and 35 are D/D converters. A (
digital/analog) converter, 16-1 or 1
6-n and 36 are isolators, 21 is system initialization,
22 is a control program, 24 is an input channel/flag control, 25 and 34 are flags, 26 is an input data conversion process, 27 is a data file selection cent, 2 is a data file, 29 is a data readout, 30 is an auto function , 31 is an FES program, 32 is an output data conversion process, and 33 is an output channel flag control.
第３図において、記憶部１３は、各種のプログラムを格
納する領域１３−１、データ操作その他の作業領域１３
−２、第２図に示すような各動作毎の刺激データを格納
する領域１３−３．１３−４を有する。In FIG. 3, the storage unit 13 includes an area 13-1 for storing various programs, a work area 13 for data manipulation, etc.
-2, it has areas 13-3 and 13-4 for storing stimulation data for each movement as shown in FIG.
中央処理装置１４は、キーボード１１やＡ／Ｄコンバー
タ１２−１ないし１２−ｍなどの入力部と接続され、記
憶部１３に格納されたプログラムを実行するマイクロコ
ンピュータであって、入力部から送られてきた制御信号
を認識して記憶部１３に格納された刺激データを選択セ
ントし、比例制御信号に基づいてその刺激データを読み
出して刺激パルス列を作成し出力する。この刺激パルス
列は、Ｄ／Ａコンバータ１５−１ないし１５− ｎ’、
アイソレータ１６−１ないし１６−ｎを通して電極に印
加される。アイソレータ１６−１ないし１６−ｎは、コ
ンデンサ或いはトランスなどからなり、電源からの漏れ
電流が電極を介して生体に印加されるのを防ぐとともに
、刺激電流或いは電圧から直流成分を除去し、生体組織
と電極界面における電気化学的変化を最小に抑えるよう
にするものである。従って、このアイソレータ１６−１
ないし１６−ｎは、機器の安全性と信頼性とを保証する
上では必要欠くべからざるものとなる。また、中央処理
装置１４は、内蔵したパラレルＩ１０を介して開発用コ
ンピュータ或いは他の制御用コンピュータと交信し得る
機能を備えるようにすることによって、システムのデパ
ックも容易に行えるようにすることができるとともに、
制御用コンピュータの端末装置としての利用も可能であ
る。このようにすると、手足その他複数の制御お行う場
合には、制御用コンピュータの下に連合して働かせるこ
とができる。The central processing unit 14 is a microcomputer that is connected to input units such as the keyboard 11 and A/D converters 12-1 to 12-m, and executes programs stored in the storage unit 13. It recognizes the control signal that has come, selects the stimulation data stored in the storage section 13, reads out the stimulation data based on the proportional control signal, and creates and outputs a stimulation pulse train. This stimulation pulse train is transmitted through D/A converters 15-1 to 15-n',
The voltage is applied to the electrodes through isolators 16-1 to 16-n. The isolators 16-1 to 16-n are composed of capacitors, transformers, etc., and prevent leakage current from the power supply from being applied to the living body via the electrodes, remove DC components from the stimulation current or voltage, and remove the DC component from the living tissue. This is to minimize electrochemical changes at the electrode interface. Therefore, this isolator 16-1
to 16-n are indispensable to guarantee the safety and reliability of the equipment. Furthermore, by providing the central processing unit 14 with a function of communicating with a development computer or other control computer via the built-in parallel I 10, it is possible to easily depack the system. With,
It can also be used as a terminal device for a control computer. In this way, when controlling a plurality of arms, legs, etc., it is possible to have them work together under the control computer.
本発明に係るＦＥＳコンピュータ・システムは、第４図
にその１例を示すように基本的にはシステム全体を統御
する統御プログラム２２と、制御信号に基づいて刺激パ
ルスを発生させるＦＥＳプログラム３１とを有する。こ
のうち統御プログラム２２は、システムの初期化２１、
キーボードや音声認識装置及びＡ／Ｄコンバータなどを
介して入力データ変換処理２６から読み込んだ生体から
の制御信号の認識、振り分け、入力チャンネル・フラッ
グ制御２４、データファイルの選択セット２７、出力チ
ャンネル・フラング制御３３の制御を行うとともに、Ｆ
ＥＳプログラム３１との相互制御などを行うものであり
、制御信号を認識してデータファイル２８の中から動作
選択命令に基づいて刺激データを選択セットしたり、フ
ラッグ２５．３４を開閉制御したりする。これに対して
、ＦＥＳプログラム３１は、オート機能３０、データ読
み出し２９、出力データ変換処理３２の制御を行い、選
択セットされた刺激データの比例制御信号に基づく読み
出し処理、読み出した刺激データを基に刺激パルス列を
生成しＤ／Ａコンバータへ出力する処理を行うものであ
る。それぞれフラッグ２５．３４は、その開閉によって
比例制御信号及び刺激パルス列の入出力を制御するもの
であり、入力チャンネル・フラッグ制御２４及び出力チ
ャンネル・フラッグ制御３３は、動作選択命令や実行命
令に基づく統御プログラム２２の制御の下でフラッグ２
５．３４の開閉を制御するものである。また、入力デー
タ変換処理２６は、Ａ／Ｄコンバータ２３を通して入力
された制御信号をプログラムの読み取れる信号に変換処
理するものであり、出力データ変換処理３２は、刺激デ
ータから読み出されたデータをＤ／Ａコンバータ３５、
アイソレータ３６を通して電極に印加する刺激パルス列
に変換処理するものである。データファイル２８は、第
２図に示すような動作毎の刺激データを格納したファイ
ルであり、データファイルの選択セット２７は、動作選
択命令に基づく統御プログラム２２の制御の下でデータ
ファイル２８から所望の刺激データを選択しワークエリ
アにセットするものである。データ読み出し２９は、比
例制御信号や命令（動作の中途でその状態を保持するよ
うな命令）に基づきワークエリ 。The FES computer system according to the present invention basically includes a control program 22 that controls the entire system, and an FES program 31 that generates stimulation pulses based on control signals, as shown in FIG. 4. have Among these, the control program 22 includes system initialization 21,
Recognition and distribution of control signals from the living body read from the input data conversion processing 26 via the keyboard, voice recognition device, A/D converter, etc., input channel flag control 24, data file selection set 27, output channel flag In addition to controlling the control 33, F
It performs mutual control with the ES program 31, recognizes control signals, selects and sets stimulation data from the data file 28 based on an operation selection command, and controls the opening and closing of the flags 25 and 34. . On the other hand, the FES program 31 controls the auto function 30, data readout 29, and output data conversion processing 32, performs readout processing based on the proportional control signal of the selected stimulation data, and performs readout processing based on the read stimulation data. This process generates a stimulation pulse train and outputs it to the D/A converter. Each of the flags 25 and 34 controls the input/output of the proportional control signal and the stimulation pulse train by opening and closing them, and the input channel flag control 24 and the output channel flag control 33 perform control based on operation selection commands and execution commands. flag 2 under the control of program 22
This controls the opening and closing of 5.34. The input data conversion process 26 converts the control signal input through the A/D converter 23 into a signal that can be read by the program, and the output data conversion process 32 converts the data read from the stimulation data into D. /A converter 35,
This is converted into a stimulation pulse train that is applied to the electrodes through the isolator 36. The data file 28 is a file that stores stimulation data for each motion as shown in FIG. The stimulation data is selected and set in the work area. Data reading 29 is performed based on a proportional control signal or a command (such as a command that maintains the state in the middle of an operation).
アにセ、フトされた刺激データを所定のアドレスに従っ
て読み出すものである。オート機能３０は、本発明に係
るＦＥＳプログラム３１に付随的な機能の１つであり、
この機能の実行により記憶部の刺激データのアドレスを
自動的に繰り返し指定してデータを読み出し、中枢性の
運動麻痺の電気刺激訓練治療装置として利用するもので
ある。The stimulation data that has been set and loaded is read out according to a predetermined address. The auto function 30 is one of the functions incidental to the FES program 31 according to the present invention,
By executing this function, the address of the stimulation data in the storage section is automatically and repeatedly specified and the data is read out, thereby being used as an electrical stimulation training treatment device for central motor paralysis.
以上に説明した本発明に係る機能的電気刺激による生体
機能再建方式を適用した具体的な症例、中枢性運動神経
麻痺による上肢、下肢、躯幹、呼吸器、膀胱などの運動
麻痺のうち、を髄損傷による四肢麻痺患者の麻痺手を制
御する場合について以下に説明する。A specific case in which the biological function reconstruction method using functional electrical stimulation according to the present invention described above is applied, is a case in which motor paralysis of the upper limbs, lower limbs, trunk, respiratory organs, bladder, etc. due to central motor nerve paralysis is The case of controlling the paralyzed hands of a quadriplegic patient due to injury will be described below.
その例として、右が第４頚髄（Ｃ４）、左が第５頚髄（
Ｃ５）のレベルで損傷し、四肢麻痺に陥った患者に対す
るＦＥＳの適用について述べる。As an example, the right side is the 4th cervical spinal cord (C4) and the left side is the 5th cervical spinal cord (C4).
We describe the application of FES to a patient with quadriplegia due to injury at the level of C5).
右上肢では、第５頚髄、第６頚髄に属するα−運動ニュ
ーロンが完全に障害されている。そのため、肘を屈曲さ
せる上腕二頭筋、上腕筋及び腕とう骨動への神経が変性
に陥り、筋自身も変性しているため電気刺激に全く反応
しない。また、左上肢では、第５頚髄のレベルにα−運
動ニューロンの障害があるものの不完全な障害であるた
め、・ＢＦＯ（Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｆｏｒｅａｒｍ ０
ｒｔｈｏｓｉｓ）の補助のもと、随意的に肘関節の屈伸
運動が可能である。しかし、手関節を伸展させるとう側
及び尺側手根伸筋は、それを支配するα−運動ニューロ
ンの障害によって随意的には無論のこと、電気刺激によ
っても反応しない。ところが、左の手指を動かす筋は変
性しておらず、それらに分布する神経を刺激することに
よって収縮させることができる。そこで、手関節を伸展
２０°に手術的に固定して把持動作する際最も有用な機
能的肢位とし、手指を動かす筋に分布する神経にＦＥＳ
を与えて把持動作を再建させることとした。In the right upper limb, α-motoneurons belonging to the 5th and 6th cervical spinal cords are completely damaged. As a result, the biceps, brachialis, and brachioradial nerves that flex the elbow are degenerated, and the muscles themselves are also degenerated, so they do not respond to electrical stimulation at all. In addition, in the left upper limb, although there is damage to α-motor neurons at the level of the fifth cervical spinal cord, the damage is incomplete, so BFO (Balanced Forearm 0
With the aid of rhosis, the elbow joint can be flexed and extended at will. However, the extensor carpi radialis and ulnaris muscles, which extend the wrist joint, do not respond voluntarily or even to electrical stimulation due to damage to the alpha motor neurons that control them. However, the muscles that move the fingers on the left hand have not degenerated, and they can be contracted by stimulating the nerves that distribute to them. Therefore, we surgically fixed the wrist joint at 20 degrees of extension, making it the most useful functional position for grasping motions, and applied FES to the nerves distributed in the muscles that move the fingers.
It was decided that the patient would be able to reconstruct the grasping motion by giving the child
そこでまず最初に、刺激パルスを神経に与えるための電
極（テフロン被覆ステンレス撚線）を経皮的に当該神経
近傍に埋め込んだ。因に、手指を動かし把持動作を遂行
させる筋には、浅指屈筋、長掌筋、深指屈筋、指押部、
小指伸筋、長母指外転筋、短指伸筋、長母指伸筋、示指
伸筋、掌側骨間筋、背側骨間筋、虫様筋、短母指外転筋
、短母指屈筋、母指内転筋、母指対立筋、小指外転筋、
短小指屈筋、小指対立筋などがある。また、これらの筋
を支配する神経には、正中神経、尺骨神経、とう骨神経
があり、各筋に筋枝として分岐して分布している。究極
的には、これら全ての筋に正常時と同様の動きを惹起さ
せるようにそれらの筋に分布する全ての神経に刺激パル
ス列を与えればよい。しかしここでは、代表的なコツプ
を握る動作（ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｇｒａｓｐ動作
）、母指指腹と示指側腹の間に物を挟む動作（ｋｅｙ
ｇｒｉｐ動作）、及びトランプを持つ動作（ｐａｒａｌ
ｌｅｌ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｇｒｉｐ動作）を遂行さ
せるため、指押部に分布するとう骨神経指伸筋技、長母
指屈筋に分布する正中神経長母指屈筋枝、浅指屈筋への
正中神経浅指屈筋技、母指対立筋への正中神経母指対立
筋技及び母指内転筋や第１背側骨間筋に分布する尺骨神
経の筋枝に電極を埋め込んだ。First, an electrode (Teflon-coated stainless steel stranded wire) for applying stimulation pulses to the nerve was percutaneously implanted near the nerve. Incidentally, the muscles that move the fingers and perform grasping operations include the flexor digitorum superficialis, palmaris longus, flexor digitorum profundus, finger presser,
Extensor digiti minimi, abductor pollicis longus, extensor digitorum brevis, extensor pollicis longus, extensor index digitorum, palmar interosseous, dorsal interosseous, vermiformis, abductor pollicis brevis, brevis flexor pollicis, adductor pollicis, opponens pollicis, abductor pollicis,
These muscles include the flexor digiti minimi brevis and opponens digiti minimi muscles. Nerves that control these muscles include the median nerve, ulnar nerve, and radial nerve, which branch out and distribute to each muscle as muscle branches. Ultimately, it is sufficient to apply a stimulation pulse train to all the nerves distributed to these muscles so as to cause them to move in the same way as normal. However, here, we will focus on the typical cylindrical grasping motion, and the motion of holding an object between the pad of the thumb and the side pad of the index finger.
grip motion), and the motion of holding playing cards (paral
In order to perform the flexor digitorum longus (lel extension grip movement), the radial nerve extensor digitorum muscle technique distributed in the finger press, the flexor digitorum longus branch of the median nerve distributed in the flexor pollicis longus muscle, the flexor digitorum superficialis muscle technique of the median nerve to the flexor digitorum superficialis muscle, Electrodes were implanted in the median nerve to the opponens pollicis muscle, and in the muscular branches of the ulnar nerve distributed in the adductor pollicis muscle and the first dorsal interosseous muscle.
制御信号としては、音声信号と頚の前屈後屈運動の角度
信号とを用いるものとし、前者で刺激データファイルの
選択・実行命令を与え、後者で手の開閉動作の比例制御
を行わせるために「コツプＪ （ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａ
ｌ ｇｒａｓｐ） 、ｒカギＪ （ｋｅｙ ｇｒｉｐ）
、「トランプＪ （ｐａｒａｌｌｅｌ ｅｘｔｅｎｓｉ
ｏｎ ｇｒｉｐ）などの音声信号を動作選択命令として
、「スタート」、「ヨシ」、「ヤメ」、「ヘンコラ」な
どの音声信号を実行命令として予め登録した。これらの
入力装置としては、周知の市販された音声入力装置、角
度センサーを用いればよい。これらの入力装置は、第３
図ではその他の制御信号入力端子やＡ／Ｄコンバータ１
２−１ないし１２−ｍに接続され、第４図ではＡ／Ｄコ
ンバータ２３の入力側に接続される。そして、第３図に
示す記憶部１３の領域１３−３．１３−４（第４図では
データファイル２８）には、上記３種類の把持動作のた
めの刺激データがそれぞれ格納される。刺激強度のデー
タは、刺激パルス電圧の振幅に変換され、また、刺激パ
ルスのパルス幅は０．２ｍ５ｅｃ、刺激パルスの周波数
は２０Ｈｚに設定される。また各音声信号は、予め所定
の音声の大きさにより登録される。As control signals, an audio signal and an angle signal of the forward/backward bending movement of the neck are used. The former gives a command to select and execute a stimulation data file, and the latter allows proportional control of the opening/closing motion of the hand. ``Kopup J (cylindrica)
l grasp), r key J (key grip)
, “Trump J (parallel extensi
Audio signals such as "on grip" were registered in advance as operation selection commands, and audio signals such as "start", "yoshi", "yame", and "henkora" were registered in advance as execution commands. As these input devices, well-known commercially available voice input devices and angle sensors may be used. These input devices
In the figure, other control signal input terminals and A/D converter 1
2-1 to 12-m, and in FIG. 4, it is connected to the input side of the A/D converter 23. In areas 13-3 and 13-4 (data file 28 in FIG. 4) of the storage unit 13 shown in FIG. 3, stimulus data for the three types of grasping operations described above are stored, respectively. The stimulation intensity data is converted into the amplitude of the stimulation pulse voltage, and the pulse width of the stimulation pulse is set to 0.2 m5ec, and the frequency of the stimulation pulse is set to 20 Hz. Further, each audio signal is registered in advance according to a predetermined audio volume.
次に動作を説明する。Next, the operation will be explained.
■ まずはじめにコツプを握る動作を選択するために、
「コツプ」を音声で入力すると、その音声入力信号によ
る制御信号はＡ／Ｄコンバータ２３、フラッグ２５、入
力データ変換処理２６を通して、統御プログラム２２に
読み込まれる。統御プログラム２２は、制御信号が予め
登録された動作選択命令の「コツプ」であることを認識
すると、データファイルの選択セット２７を制御してデ
ータファイル２８から「コツプ」に対応する刺激データ
を選択しワークエリアにセットする。この際統御プログ
ラム２２は、出力チャンネル・フラッグ制御３３を介し
てフラッグ３４をオフにし不必要な出力が生じないよう
にする。そして、次に実行信号が入力されるのを待つ。■ First of all, in order to select the action of grasping the tip,
When "kotup" is input by voice, a control signal based on the voice input signal is read into the control program 22 through the A/D converter 23, the flag 25, and the input data conversion process 26. When the control program 22 recognizes that the control signal is the pre-registered motion selection command "KoTup", it controls the data file selection set 27 and selects the stimulation data corresponding to "KoTup" from the data file 28. and set it in the work area. At this time, the control program 22 turns off the flag 34 via the output channel flag control 33 to prevent unnecessary output from occurring. Then, it waits for the next execution signal to be input.
■ 次いで、「スタート」を音声で入力すると、その音
声入力信号による制御信号も同様にＡ／Ｄコンバータ２
３、フラッグ２５、入力データ変換処理２６を通して、
統御プログラム２２に読み込まれる。統御プログラム２
２は、制御信号が予め登録された実行命令の「スタート
」であることを認識すると、ＦＥＳプログラム３１を動
作させるとともに入力チャンネル・フラッグ制御２４を
制御して比例制御信号のチャンネルのフラッグをオンに
し、出力チャンネル・フラッグ制御３３を制御して選択
された動作に対応するチャンネルのフラッグ３４をオン
にする。■ Next, when you input "start" by voice, the control signal based on the voice input signal is also sent to the A/D converter 2.
3. Through the flag 25 and the input data conversion process 26,
It is read into the control program 22. Control program 2
2 recognizes that the control signal is a "start" of an execution command registered in advance, runs the FES program 31, and controls the input channel flag control 24 to turn on the flag of the channel of the proportional control signal. , controls the output channel flag control 33 to turn on the flag 34 of the channel corresponding to the selected operation.
■ ＦＥＳプログラム３１は、比例制御信号のチャンネ
ルのフラッグがオンになったことにより、比例制御信号
を読み込む。(2) The FES program 31 reads the proportional control signal when the flag of the proportional control signal channel is turned on.
■ ＦＥＳプログラム３１は、比例制御信号による読み
出しアドレスに従って刺激データを読み出し、出力デー
タ変換処理３２、フラッグ３４、Ｄ／Ａコンバータ３５
、アイソレータ３６を通して刺激パルス列を出力する０
例えば頚の傾斜の角度センサーからの角度信号により刺
激データのアドレスを指定するようにした場合には、頚
の後屈に伴ってその角度信号に基づくアドレス値を小さ
くすることにより手を開いてコツプを手中に納めるよう
にし、次いで頚を徐々に前屈させたときはその角度信号
に基づくアドレス値を徐々に太き（することによってコ
ツプが把持されるような刺激強度のデータが読み出され
るようにすればよい。■ The FES program 31 reads stimulation data according to the read address by the proportional control signal, and performs output data conversion processing 32, flag 34, and D/A converter 35.
, 0 outputting the stimulation pulse train through the isolator 36
For example, if the address of the stimulation data is specified by the angle signal from the angle sensor of the neck inclination, the address value based on the angle signal is decreased as the neck bends backward. When you hold the tip in your hand, and then gradually bend your neck forward, the address value based on that angle signal becomes gradually thicker (by doing so, data on the stimulation intensity that causes the tip to be grasped is read out). do it.
■ 適度の把持力が得られた時点で「ヨシ」を音声で入
力すると、その音声入力信号による制御信号も同様にＡ
／Ｄコンバータ２３、フラッグ２５、入力データ変換処
理２６を通して、統御プログラム２２に読み込まれる。■ When a suitable gripping force is obtained, if you input "Yoshi" by voice, the control signal from that voice input signal will also change to A.
The data is read into the control program 22 through the /D converter 23, the flag 25, and the input data conversion process 26.
統御プログラム２２により制御信号が予め登録された実
行命令の「ヨシ」であることを認識すると、その角度信
号でのアドレスを指定したままとする。この保持機能に
より頚の位置とは無関係にコツプの把持状態を持続する
ことができ、次の水飲み動作などもし易くなる。When the control program 22 recognizes that the control signal is an execution command registered in advance, the address specified by the angle signal remains specified. This holding function makes it possible to maintain the grip on the cup regardless of the position of the neck, making it easier to perform the next drinking operation.
■ 保持状態を解除する場合には、再び「スタート」を
音声で入力すると、比例制御信号が保持直前の角度に一
致したことを条件に再び上記■以降の動作に戻る。従っ
て、頚の角度によりさらに強い把持或いは把持状態の解
除を行うことができる。■ To cancel the holding state, input "start" again by voice, and on condition that the proportional control signal matches the angle immediately before holding, the operation returns to the steps from (1) onwards. Therefore, the angle of the neck allows for stronger gripping or release of the gripping state.
以上に説明したように統御プログラム２２は、常に入力
データ変換処理２６を通して制御信号を読み込んで認識
処理を行っている。従って、上記のほか、「ヤメ」を音
声で入力すると、統御プログラム２２は、入力チャンネ
ル・フラッグ制？１１２４を制御して比例制御信号のチ
ャンネルのフラッグをオフにし、出力チャンネル・フラ
ッグ制御３３を制御して選択された動作に対応するチャ
ンネルのフラッグ３４をオフにして刺激状態を停止させ
る。また、「ヘンコラ」を音声で入力すると、統御プロ
グラム２２は、それまでの動作を保持して次の動作選択
命令を待つ、動作選択命令による動作の変更（刺激デー
タの変更）モードになる。As described above, the control program 22 always reads control signals through the input data conversion process 26 and performs recognition processing. Therefore, in addition to the above, if you input "Yame" by voice, the control program 22 will change the input channel flag system? 1124 to turn off the flag for the channel of the proportional control signal and output channel flag control 33 to turn off the flag 34 for the channel corresponding to the selected operation to stop the stimulation condition. Furthermore, when "Henkora" is input by voice, the control program 22 enters a mode for changing the motion (change of stimulation data) according to the motion selection command, in which the previous motion is held and the next motion selection command is waited for.
他方、ＦＥＳプログラム３１は、入力データ変換処理２
６を通して比例制御信号を読み込んでその信号の値を基
にしたアドレスにより刺激データを読み出し刺激パルス
列を生成する制御を行っており、アドレスを指定する比
例制御信号は複数でもよい。On the other hand, the FES program 31 performs input data conversion processing 2.
6, a proportional control signal is read in, and an address based on the value of the signal is used to read stimulation data and generate a stimulation pulse train. A plurality of proportional control signals may be used to specify an address.
この場合、各比例制御信号によって制御されるチャンネ
ルを予めＦＥＳプログラム３１の入力処理操作によって
指定することにより、独立した複数の動作が遂行される
ようにしてもよい。その例としては、手による把持動作
と肘関節、肩関節による上肢の移動動作や左右両側四肢
の動作の同時制御などがあげられる。すなわち、記憶部
に記憶させる刺激データの内容によって、上肢、下肢、
躯幹などあらゆる中枢性に運動麻痺した部位を、個々独
立して或いは協調的に制御することが可能である。この
場合において、制御する部位が増えることに対しては、
Ａ／Ｄコンバータ及びＤ／Ａコンバータの数を増やし、
記憶容量を大きくすればよい。さらにまた、制御用コン
ピュータの端末として接続することによってさらに機能
を拡張することも可能である。従って、本発明の基本的
設計には何らの変更も必要でない。また、刺激データを
格納する記憶部は、取り外しが容易なＲＯＭを使うこと
により、目的に応じて変更することができる。また、磁
気カードに記憶させてもよい。この際、磁気カードへの
データの書き込みは、開発用コンピュータによって行え
ばよい。このように本発明は、特に上述した実施例に限
定されるものではなく、種々の変形を加えて適用しても
よいことはいうまでもない。In this case, a plurality of independent operations may be performed by specifying the channels controlled by each proportional control signal in advance by input processing operations of the FES program 31. Examples include simultaneous control of grasping motion by the hand, movement of the upper limb by the elbow and shoulder joints, and motion of both left and right limbs. In other words, depending on the content of the stimulation data stored in the memory unit, the upper limb, lower limb,
It is possible to control all centrally paralyzed areas, such as the trunk, individually or in a coordinated manner. In this case, as the number of parts to be controlled increases,
Increase the number of A/D converters and D/A converters,
All you need to do is increase the storage capacity. Furthermore, the functions can be further expanded by connecting it as a terminal of a control computer. Therefore, no changes are necessary to the basic design of the invention. Furthermore, the storage unit that stores the stimulation data can be changed depending on the purpose by using a ROM that is easy to remove. Alternatively, the information may be stored on a magnetic card. At this time, data may be written to the magnetic card by a development computer. Thus, it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above, and may be applied with various modifications.
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、その
目的動作毎にその動作に必要な各神経や筋に与える刺激
パターンを設定した刺激データを登録し、生体より得ら
れる制御信号に従ってその刺激データを選択読み出して
機能的電気刺激を与えるので、システム構成が簡素化で
き、標準化した汎用性の高いコンパクト且つ軽量な装置
を提供することができる。また、所定の入力手段と電極
とを用意し、刺激データと制御信号を登録、認識できる
ようにすればよいので、取り扱いが容易である。さらに
、刺激データの登録の内容によって、疾患やその部位を
問わず全ての生体機能算建に利用することが可能となり
、その機能も随意的に選定制御することができ、きめ細
かな対応の下に必要な動作もその要求に合わせて獲得す
ることが可能となる。従って本発明によれば、運動麻痺
をきたした患者の残存機能（例えば音声、関節や舌その
他の部位の運動、呼吸、脳波、筋電図その他の生体信号
、姿勢など）を制御信号として、統御された刺激パルス
列を麻痺部位の神経や筋に与え、随意的あるいは自動的
に上記のすべての運動麻痺を機能再建することができる
。As is clear from the above explanation, according to the present invention, stimulation data is registered that sets the stimulation pattern to be applied to each nerve and muscle necessary for each desired movement, and the stimulation data is registered according to control signals obtained from the living body. Since the stimulation data is selectively read out and functional electrical stimulation is applied, the system configuration can be simplified and a standardized, highly versatile, compact and lightweight device can be provided. Further, it is easy to handle because it is sufficient to prepare a predetermined input means and electrodes so that stimulation data and control signals can be registered and recognized. Furthermore, depending on the content of the registered stimulation data, it can be used to calculate all biological functions regardless of the disease or its location, and the functions can be selected and controlled at will, allowing for detailed response. It is also possible to acquire the necessary operations according to the requirements. Therefore, according to the present invention, the remaining functions of a patient with motor paralysis (e.g., voice, movement of joints, tongue, and other parts, breathing, brain waves, electromyography and other biological signals, posture, etc.) are used as control signals to control the patient. By applying the stimulated pulse train to the nerves and muscles in the paralyzed area, it is possible to voluntarily or automatically restore the functions of all motor paralysis mentioned above.
第１図は本発明に係る生体機能再建装置を備えた全体シ
ステムの１実施例構成を示す図、第２図は本発明に係る
生体機能再建装置で使用される刺激データを説明するた
めの図、第３図は本発明に係るＦＦ、Ｓコンピュータ・
システムのハードウェア構成の１実施例を示す図、第４
図は本発明に係るＦＥＳコンピュータ・システムの機能
ブロック構成の１実施例を示す図である。
１・・・信号処理装置、２・・・ＦＥＳコンピュータ・
システム、３・・・電極、４・・・開発用コンピュータ
、５・・・ＲＯＭライター、１１・・・キーボード、１
２−１ないし１２−ｍと２３・・・Ａ／Ｄ （アナログ
／ディジタル）コンバータ、１３・・・記憶部、１４・
・・中央処理装置、１５−１ないし１５−ｎと３５・Ｄ
／Ａ （ディジタル／アナログ）コンバータ、１６−１
ないし１６−ｎと３６・・・アイソレータ、２１・・・
システム初期化、２２・・・統御プログラム、２４・・
・入力チャンネル・フラッグ制御、２５と３４・・・フ
ラッグ、２６・・・入力データ変換処理、２７・・・デ
ータファイルの選択セット、２日・・・データファイル
、２９・・・データの読み出し、３０・・・オート機能
、３１・・・ＦＥＳプログラム、３２・・・出力データ
変換処理、３３・・・出力チャンネル・フラッグ制御。
特許出願人 新技術開発事業団
代理人弁理士 阿 部 記 吉
第２図
（ｌＩｚイトンFIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the entire system equipped with the biological function reconstruction device according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining stimulation data used in the biological function reconstruction device according to the present invention. , FIG. 3 shows the FF, S computer according to the present invention.
Diagram showing one embodiment of the hardware configuration of the system, No. 4
The figure is a diagram showing one embodiment of the functional block configuration of the FES computer system according to the present invention. 1... Signal processing device, 2... FES computer
System, 3... Electrode, 4... Development computer, 5... ROM writer, 11... Keyboard, 1
2-1 to 12-m and 23... A/D (analog/digital) converter, 13... storage section, 14.
...Central processing unit, 15-1 to 15-n and 35-D
/A (digital/analog) converter, 16-1
or 16-n and 36...isolator, 21...
System initialization, 22...Control program, 24...
- Input channel flag control, 25 and 34... flag, 26... input data conversion processing, 27... data file selection set, 2nd... data file, 29... data reading, 30...Auto function, 31...FES program, 32...Output data conversion processing, 33...Output channel flag control. Patent applicant New Technology Development Corporation Patent attorney Kiyoshi Abe
Claims (3)
入力する入力手段と神経や筋に刺激を与える複数個の電
極を有し該電極に刺激パルス列を印加する刺激手段と入
力手段から制御信号を入力して刺激パルス列を刺激手段
に出力する演算処理制御装置とを備え、制御信号に応じ
て所定の電極に刺激パルス列を印加する機能的電気刺激
による生体機能再建方式であって、演算処理制御装置は
、動作毎に該動作に必要な神経や筋に与える刺激パター
ンを設定した刺激データを有し、制御信号を認識し該制
御信号の内容に従って刺激データを選択して刺激パルス
列を生成するように構成したことを特徴とする機能的電
気刺激による生体機能再建方式。(1) Control from an input means that has an audio processing device and various sensors and inputs control signals, a stimulation means that has a plurality of electrodes that stimulate nerves and muscles and applies a stimulation pulse train to the electrodes, and an input means A biological function reconstruction method using functional electrical stimulation that includes an arithmetic processing control device that inputs a signal and outputs a stimulation pulse train to a stimulation means, and applies a stimulation pulse train to a predetermined electrode in accordance with the control signal. The control device has stimulation data that sets a stimulation pattern to be applied to the nerves and muscles necessary for each movement, recognizes the control signal, selects the stimulation data according to the content of the control signal, and generates a stimulation pulse train. A biological function reconstruction method using functional electrical stimulation characterized by being configured as follows.
刺激パターン毎に刺激強度が読み出されることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の機能的電気刺激による
生体機能再建方式。(2) The biological function reconstruction method using functional electrical stimulation according to claim 1, wherein the stimulation data is such that the stimulation intensity is read out for each stimulation pattern using the value of the control signal as an address.
認識すると刺激データの選択を行い、動作実行命令の制
御信号を認識すると比例制御信号の読み出し開始、一時
保持、読み出し再開、読み出し停止などを行い、比例制
御の制御信号を認識すると当該制御信号の値をアドレス
として刺激データの読み出しを行うことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の機能的電気刺激による生体機
能再建方式。(3) When the arithmetic processing control unit recognizes the control signal of the operation selection command, it selects the stimulation data, and when it recognizes the control signal of the operation execution command, it starts reading out the proportional control signal, temporarily holds it, resumes reading it, stops reading it, etc. 2. The biological function reconstruction system using functional electrical stimulation according to claim 1, wherein when a proportional control control signal is recognized, stimulation data is read out using the value of the control signal as an address.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5797785A JPS61217174A (en) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | System for reproducing living body function by functional electric stimulation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5797785A JPS61217174A (en) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | System for reproducing living body function by functional electric stimulation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61217174A true JPS61217174A (en) | 1986-09-26 |
| JPH0326620B2 JPH0326620B2 (en) | 1991-04-11 |
Family
ID=13071060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5797785A Granted JPS61217174A (en) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | System for reproducing living body function by functional electric stimulation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61217174A (en) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01145078A (en) * | 1987-11-30 | 1989-06-07 | Res Dev Corp Of Japan | Stimulation apparatus |
| JPH01145077A (en) * | 1987-11-30 | 1989-06-07 | Res Dev Corp Of Japan | Stimulation pattern data transmitting system |
| JPH0187750U (en) * | 1987-11-30 | 1989-06-09 | ||
| US4964414A (en) * | 1987-08-27 | 1990-10-23 | Yasunobu Handa | Electrode for use in implanting in a living body |
| JP2007520308A (en) * | 2004-02-05 | 2007-07-26 | モトリカ インク | Neuromuscular stimulation |
| JP2008510560A (en) * | 2004-08-25 | 2008-04-10 | モトリカ リミテッド | Exercise training by brain plasticity |
| US8012107B2 (en) | 2004-02-05 | 2011-09-06 | Motorika Limited | Methods and apparatus for rehabilitation and training |
| US8112155B2 (en) | 2004-02-05 | 2012-02-07 | Motorika Limited | Neuromuscular stimulation |
| US8177732B2 (en) | 2004-02-05 | 2012-05-15 | Motorika Limited | Methods and apparatuses for rehabilitation and training |
| US8888723B2 (en) | 2004-02-05 | 2014-11-18 | Motorika Limited | Gait rehabilitation methods and apparatuses |
| US8915871B2 (en) | 2004-02-05 | 2014-12-23 | Motorika Limited | Methods and apparatuses for rehabilitation exercise and training |
| JP2015525579A (en) * | 2012-06-26 | 2015-09-07 | マインドテック・インコーポレイテッド | Methods for functional electrical stimulation therapy |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017011410A1 (en) * | 2015-07-13 | 2017-01-19 | The Regents Of The University Of California | Accessing spinal network to enable respiratory function |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5841570A (en) * | 1981-07-30 | 1983-03-10 | ドイツチエ・ネメクトロン・ゲ−エムベ−ハ− | Muscle stimulating apparatus and method |
| JPS59146664A (en) * | 1982-09-14 | 1984-08-22 | ライト、ステート、ユニバーシティ | Method and apparatus for imparting feed-back control muscle stimulation |
| JPS59160455A (en) * | 1983-03-03 | 1984-09-11 | 半田 康延 | Apparatus for restoring paralyzed upper arm function of heavy limb paralyzed patient by upper motion nerve obstacle |
-
1985
- 1985-03-22 JP JP5797785A patent/JPS61217174A/en active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5841570A (en) * | 1981-07-30 | 1983-03-10 | ドイツチエ・ネメクトロン・ゲ−エムベ−ハ− | Muscle stimulating apparatus and method |
| JPS59146664A (en) * | 1982-09-14 | 1984-08-22 | ライト、ステート、ユニバーシティ | Method and apparatus for imparting feed-back control muscle stimulation |
| JPS59160455A (en) * | 1983-03-03 | 1984-09-11 | 半田 康延 | Apparatus for restoring paralyzed upper arm function of heavy limb paralyzed patient by upper motion nerve obstacle |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4964414A (en) * | 1987-08-27 | 1990-10-23 | Yasunobu Handa | Electrode for use in implanting in a living body |
| JPH01145078A (en) * | 1987-11-30 | 1989-06-07 | Res Dev Corp Of Japan | Stimulation apparatus |
| JPH01145077A (en) * | 1987-11-30 | 1989-06-07 | Res Dev Corp Of Japan | Stimulation pattern data transmitting system |
| JPH0187750U (en) * | 1987-11-30 | 1989-06-09 | ||
| JPH0448204Y2 (en) * | 1987-11-30 | 1992-11-13 | ||
| US8012107B2 (en) | 2004-02-05 | 2011-09-06 | Motorika Limited | Methods and apparatus for rehabilitation and training |
| JP4695605B2 (en) * | 2004-02-05 | 2011-06-08 | モトリカ リミテッド | Neuromuscular stimulation |
| JP2007520308A (en) * | 2004-02-05 | 2007-07-26 | モトリカ インク | Neuromuscular stimulation |
| US8112155B2 (en) | 2004-02-05 | 2012-02-07 | Motorika Limited | Neuromuscular stimulation |
| US8177732B2 (en) | 2004-02-05 | 2012-05-15 | Motorika Limited | Methods and apparatuses for rehabilitation and training |
| US8888723B2 (en) | 2004-02-05 | 2014-11-18 | Motorika Limited | Gait rehabilitation methods and apparatuses |
| US8915871B2 (en) | 2004-02-05 | 2014-12-23 | Motorika Limited | Methods and apparatuses for rehabilitation exercise and training |
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| JP2008510560A (en) * | 2004-08-25 | 2008-04-10 | モトリカ リミテッド | Exercise training by brain plasticity |
| US8938289B2 (en) | 2004-08-25 | 2015-01-20 | Motorika Limited | Motor training with brain plasticity |
| JP2015525579A (en) * | 2012-06-26 | 2015-09-07 | マインドテック・インコーポレイテッド | Methods for functional electrical stimulation therapy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0326620B2 (en) | 1991-04-11 |
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