特許6653935IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

指や前腕などが麻痺した患者を訓練して治療するための麻痺機能回復訓練装置及び麻痺機能回復訓練装置の制御方法

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

従来のリハビリ訓練装置等では、医師による目視で麻痺肢が動く直前の経皮的電気的刺激値を求め、その刺激値を用いてリハビリ訓練を行っていた。このため、その刺激値が適正であり、効果的なリハビリ訓練が行えているか否かが不明確であるという問題があった。 そこで、本発明は、リハビリ訓練効果を向上させる適正な経皮的電気刺激を指伸展筋または回内筋・回外筋に直接与え、筋収縮が生じやすい状態をつくり出すことができる麻痺機能回復訓練装置及び麻痺機能回復訓練装置の制御方法を提供しようとするものである。 また、本発明は、指の筋収縮が生じ、他動的に動き始める刺激値を経皮的筋電位の閾値とする電気刺激を用いて、筋収縮が生じやすい状態をつくり、リハビリ訓練効果を向上させることができる麻痺機能回復訓練装置及び麻痺機能回復訓練装置の制御方法を提供することを目的とする。さらに、本発明は、電気刺激を与えた際の指伸筋と回内筋・回外筋の特性を解明し、経皮的筋電位の閾値以下の電気刺激で効果的なリハビリ訓練を行うことのできる刺激値の特定方法を確立し、使用者が対象物を容易に扱えるようにした麻痺機能回復訓練装置及び麻痺機能回復訓練装置の制御方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

この発明の第1の観点にかかる麻痺機能回復訓練装置は、筋電気刺激を患者に付与することにより片麻痺患者の麻痺を治療する麻痺機能回復訓練装置であって、 筋が硬直する状態の筋電位に対する刺激値をAriとし、筋収縮により関節の動きが始まる状態の筋電位に対する刺激値をAstとした場合に、Ast/Ari+Ash/Ast=V(Vは1.5以上1.6以下)の関係式に基づいて、患者に付与する経皮的筋電気刺激値・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
この発明にかかる麻痺機能回復訓練装置は、患者に付与する筋電気刺激を、筋が硬直する状態の筋電位の8割に相当する刺激値、または筋収縮により関節の動きが始まる状態の筋電位の9割に相当する刺激値であるようにした。これにより、筋が硬直せず、かつ、他動的に動くことなく、片麻痺患者が自動運動に十分な刺激を与えることができる、リハビリに適正な電気的刺激値を片麻痺患者に与えることができる。 また、筋が硬直する状態の筋電位の8割等になるときに、患者の前腕に張り付けた2箇所の電極による筋電位の差が最大となることを利用して、筋電気刺激値を検出するようにしたので、適正な筋電気刺激値を容易に知ることができる。 また、この発明に係る麻痺機能回復訓練装置の制御方法は、患者に付与する筋電気刺激を、筋が硬直する状態の筋電位の8割に相当する刺激値または筋収縮により関節の動きが始まる状態の筋電位の9割に相当する刺激値であるようにした。これにより、筋が硬直せず、かつ、他動的に動くことなく、片麻痺患者が自動運動に十分な刺激を与えることができる、リハビリに適正な電気的刺激値を片麻痺患者に与えることができる。 また、筋電位差の強弱を音で知らせるようにしたので、操作者が筋電位差が最大となることを利用して、筋電気刺激値を容易に検出することができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の実施の形態1に係る麻痺機能回復訓練装置の全体の構成を示す斜視図である。

【図2】制御部の構成を示すブロック図である。

【図3】筋が硬直する状態の筋電位、筋収縮により関節の動きが始まる状態の筋電位と、実際に付与する刺激値に対応する筋電位との関係を示す図である。

【図4】筋が硬直する状態の筋電位に対する刺激値、筋収縮により関節の動きが始まる状態の筋電位に対する刺激値、実際に付与する筋電位に対する刺激値との関係をプロットしたグラフである。

【図5】本発明の実施の形態1に係る麻痺機能回復訓練装置の制御方法を示すフローチャートである。

【図6】経皮的筋電気刺激値のパルス周波数とピーク値との関係を示す図である。

【図7】本発明の実施の形態2に係る麻痺機能回復訓練装置の制御部の構成を示すブロック図である。

【図8】本発明の実施の形態2に係る麻痺機能回復訓練装置の制御方法を示すフローチャートである。

【図9】骨格筋の構造を示す模式図である。

【図10】1つの筋節を示す図である。

【図11】筋収縮が起こる様子を示す図である。

【図12】筋の両端にパルス電流による電気刺激(Electrical Stimulation)を与える様子を示す図である。

【図13】電気刺激としてのパルス信号の波形の一例を示す図である。

【図14】図14(A)〜図14(D)は、計測姿勢を示す図である。

【図15】筋電位電極の取り付け位置を示す図である。

【図16】筋電位の差を示すグラフである。

【図17】筋電位のRMS値データをフーリエ変換した結果を示すグラフである。

【図18】図14(A)の姿勢における電気刺激による筋電位の変化を示すグラフである。

【図19】図15の甲の箇所での周波数解析の結果を示すグラフである。

【図20】各電流値についての時間と速度との関係を示すグラフである。

【図21】各電流値ごとの指伸展度を示すグラフである。

【図22】各電流値ごとの指俊敏さを示すグラフである。

【図23】図14(C)における筋が緩んでいる状態の筋電位を示すグラフである。

【図24】図14(D)における筋が張っている状態の筋電位を示すグラフである。

【図25】LabVIEWによる実際の筋電位の計測画面を示す図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

10 麻痺機能回復訓練装置、12 移動台、13 前腕載せ台、14 駆動軸、15 半割筒体、16 スティック、17 手首支持部、18 駆動軸、19 軸受台、21 サーボモータ、23 エンコーダ、24 制御部、26、28 支柱、30,32 検出部、31,33 刺激付与部、34 報知部、56 手首、57 クッション、58 前腕部、71 発光素子、72 スピーカ、73 配線、74、75 電極パッド、T 患者、T1、T2 部位

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