JP2799379B2 - Stimulator - Google Patents
StimulatorInfo
- Publication number
- JP2799379B2 JP2799379B2 JP1689389A JP1689389A JP2799379B2 JP 2799379 B2 JP2799379 B2 JP 2799379B2 JP 1689389 A JP1689389 A JP 1689389A JP 1689389 A JP1689389 A JP 1689389A JP 2799379 B2 JP2799379 B2 JP 2799379B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- stimulus
- coordinate system
- stored
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Electrotherapy Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、運動麻痺患者の残存する機能動作に基いて
患者の神経等を刺激して麻痺部分を働かせるための刺激
装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a stimulating device for stimulating a paralyzed part by stimulating a nerve or the like of a motor paralyzed patient based on a remaining functional operation.
本発明は、麻痺患者の残存する機能動作を検出してデ
ジタル化した制御信号を機能的電気刺激コンピュータに
供給し、該制御信号により該機能的電気刺激コンピュー
タ内の記憶手段に格納した刺激データを出力して該麻痺
患者に埋込まれた複数の電極を刺激して麻痺機能を働か
せるための刺激装置において、上記記憶手段に、連続に
変化する刺激データのうち少なくとも刺激出力の変化量
が変化する点のデータを、アドレスと刺激出力との座標
系データとして格納し(刺激データを圧縮して格納)、
刺激データ出力時、該座標系データを連続に変化する刺
激データに変換して出力するように成すことにより、大
量の刺激データに対する管理の簡略化,刺激データを記
憶するのに必要な領域の縮小による刺激装置の小型化,
刺激データに関する処理(データ転送等)の高速化を実
現させるものである。The present invention detects a remaining functional operation of a paralyzed patient and supplies a digitized control signal to a functional electrostimulation computer, and the control signal converts the stimulation data stored in a storage means in the functional electrostimulation computer. In a stimulating device for outputting and stimulating a plurality of electrodes embedded in the paralyzed patient to activate a paralyzing function, at least the amount of change in the stimulus output of the continuously changing stimulus data changes in the storage means. Point data is stored as coordinate system data of an address and a stimulus output (stimulus data is compressed and stored),
When the stimulus data is output, the coordinate system data is converted to continuously changing stimulus data and output, thereby simplifying management of a large amount of stimulus data and reducing the area required for storing the stimulus data. Downsizing of the stimulator due to
It is intended to realize high-speed processing (such as data transfer) for stimulus data.
従来、重度四肢の麻痺した運動麻痺患者の麻痺四肢を
回復させるために、筋電図,脳波,顎,肩,首等の機械
的変位及び音声等の随意的生体信号等を動作命令信号源
とし、上記各部に取付けた検出手段(センサ)からの信
号を機能的電気刺激(Functonal electrical stimulati
on:以下FESと記す)コンピュータを用いて処理し、神経
又は筋近傍に埋込まれた電極に上述のFESコンピュータ
でプログラムされた電気的な刺激を与え、それによって
引き起された筋収縮で患者の意図する四肢の動作を行な
う様にした刺激装置が特開昭59−160455号公報に開示さ
れている。この様なFESコンピュータによる刺激装置は
四肢のみならず呼吸筋,躯幹筋,泌尿生殖器等の運動機
能を働かせることが可能で、特に脳卒中や脊髄損傷等で
生じた運動麻痺で生ずる筋萎縮,筋の短縮,筋及び関節
の拘縮,骨萎縮,筋の痙性そして循環障害等の治療効果
が顕著である。この様な刺激装置は種々の構成のものが
提案されているが、第4図に示す様な刺激装置(21)が
知られている。第4図で(22a)〜(22n)は運動麻痺患
者の残存する音声,関節,筋肉変位,呼吸,生体電位
(脳波,筋電図,生体活動電位),姿勢,その他の生体
より得られる各種生体信号を検出する検出手段であり、
これら検出手段(22a)〜(22n)からの検出信号は信号
処理手段(23)を構成するアナログ−デジタル変換回路
等で検出信号をデジタル化した制御信号としてFESコン
ピュータ(24)に供給する。FESコンピュータ(24)は
各制御信号毎の刺激データをコンピュータ(24)内の記
憶手段(25)内に格納していて、信号処理手段(23)で
入力された各種の制御信号を認識して記憶手段(25)に
格納された刺激データを選択する。この記憶手段(25)
に格納する刺激データは患者毎に刺激装置(21)とは別
に設けた生成装置(26)で作成される。この生成装置の
刺激データは大型の刺激パターン生成用コンピュータ
(27)で作成される。即ち、ROMライタ(28)でROMに刺
激データが書き込まれたものをFESコンピュータ(24)
の記憶手段(25)に差し込む様に成されている。上述の
FESコンピュータ(24)で選択された刺激データに基づ
いて刺激パルス列を作って生体に埋込まれた複数の電極
(29)を刺激することで麻痺部分を働かせる様にしてい
る。Conventionally, in order to recover the paralyzed limb of a motor palsy patient with severe limb paralysis, voluntary biological signals such as electromyogram, electroencephalogram, jaw, shoulder, neck, etc. The signal from the detecting means (sensor) attached to each of the above-mentioned parts is converted to a functional electrical stimulus (Functonal electrical stimulati
on: hereinafter referred to as FES) is processed using a computer, and the electrodes implanted near nerves or muscles are subjected to electrical stimulation programmed by the FES computer described above. Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-160455 discloses a stimulator for performing the movement of the limb intended by the present inventors. A stimulator using such a FES computer can exercise not only limbs but also respiratory muscles, trunk muscles, genitourinary organs, and other motor functions. It has remarkable therapeutic effects on shortening, muscle and joint contracture, bone atrophy, muscle spasticity and circulatory disorders. Various types of such stimulators have been proposed, but a stimulator (21) as shown in FIG. 4 is known. In FIG. 4, (22a) to (22n) show the remaining voices, joints, muscle displacements, respiration, biopotentials (encephalograms, electromyograms, bioaction potentials), postures, and other information obtained from the living body of a motor palsy patient. Detection means for detecting a biological signal,
The detection signals from these detection means (22a) to (22n) are supplied to the FES computer (24) as control signals obtained by digitizing the detection signals by an analog-digital conversion circuit or the like constituting the signal processing means (23). The FES computer (24) stores the stimulus data for each control signal in the storage means (25) in the computer (24), and recognizes various control signals inputted by the signal processing means (23). The stimulus data stored in the storage means (25) is selected. This storage means (25)
Is generated by a generator (26) provided separately from the stimulator (21) for each patient. The stimulus data of this generator is created by a large stimulus pattern generation computer (27). That is, the stimulus data written in the ROM by the ROM writer (28) is transferred to the FES computer (24).
Is inserted into the storage means (25). The above
Based on the stimulus data selected by the FES computer (24), a stimulus pulse train is created and a plurality of electrodes (29) embedded in the living body are stimulated to activate the paralyzed part.
しかしながら、従来の刺激装置においては、時間の経
過に伴って出力が連続して変化する刺激データ全てを順
次にアドレス割当てして記憶手段(25)に格納するよう
にしているため、1つの動作に関する刺激データの格納
にかなりの量の領域が必要であった。従って、格納でき
る刺激データの量や動作種類の数が限定され、その結
果、動作種類の選択性に欠けるなどの不都合があった。
この不都合を解消するためには、従来の刺激装置の場
合、記憶手段(25)を大容量化(大型化)又は記憶手段
(25)の他に大型の外部記憶手段等を接続してその外部
記憶手段内に刺激データを格納する方法しかなく、刺激
装置の大型化を招来させ実用化に欠けるという不都合が
ある。However, in the conventional stimulating device, all stimulus data whose output continuously changes with time are sequentially assigned to addresses and stored in the storage means (25). A significant amount of space was required to store the stimulus data. Therefore, the amount of stimulus data that can be stored and the number of types of motion are limited, and as a result, there is a disadvantage that the selectivity of the type of motion is lacking.
In order to solve this inconvenience, in the case of the conventional stimulating device, the storage means (25) is increased in capacity (larger) or connected to a large external storage means in addition to the storage means (25). There is only a method of storing the stimulus data in the storage means, and there is an inconvenience that the stimulator is increased in size and is not practically used.
また、例えばデータの修正時、個々のアドレスのデー
タを1つ1つチェックあるいは修正しなければならない
など、データの管理が非常にめんどうである。In addition, when data is corrected, for example, data at individual addresses must be checked or corrected one by one, and data management is very troublesome.
また、データ量が多いため、装置間(例えば刺激装置
(21)と生体装置(26)間)のデータ転送に時間がかか
り、刺激装置(21)が使用可能になるまでに長時間待た
なければならないという不都合さもあった。In addition, since the amount of data is large, it takes time to transfer data between the devices (for example, between the stimulator (21) and the biological device (26)), and it is necessary to wait for a long time before the stimulator (21) becomes usable. There was also the inconvenience of not becoming.
本発明はこのような点に鑑み成されたもので、その目
的とするところは刺激データを圧縮してデータ点数を少
なくして扱うことにより、大量の刺激データに対する管
理の簡略化,刺激装置の小型化,刺激データに関する処
理の高速化を実現することができる刺激装置を提供する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to simplify the management of a large amount of stimulus data and reduce the number of stimulus devices by compressing the stimulus data so as to reduce the number of data points. An object of the present invention is to provide a stimulator capable of realizing miniaturization and high-speed processing of stimulus data.
本発明の刺激装置は、麻痺患者(2)の残存する機能
動作を検出してデジタル化した制御信号(v)をFESコ
ンピュータ(4)に供給し、制御信号(v)によりFES
コンピュータ(4)内の記憶手段(6)に格納した刺激
データを出力して麻痺患者(2)に埋込まれた複数の電
極(5a),(5b)‥‥(5n)を刺激して麻痺機能を働か
せるための刺激装置(A)において、上記記憶手段
(6)に、連続に変化する刺激データ(d)のうち少な
くとも刺激出力の変化量が変化する点のデータを、アド
レスと刺激出力との座標系データ(c)として格納し、
刺激データ出力時、該座標系データ(c)を連続に変化
する刺激データ(d)に変換して出力するように構成す
る。The stimulator according to the present invention detects the remaining functional operation of the paralyzed patient (2) and supplies a digitized control signal (v) to the FES computer (4), and the FES computer (4) uses the control signal (v) to generate a FES computer.
The stimulus data stored in the storage means (6) in the computer (4) is output, and the plurality of electrodes (5a), (5b) ‥‥ (5n) embedded in the paralyzed patient (2) are stimulated and paralyzed. In the stimulating device (A) for operating the function, the storage means (6) stores, in the storage means (d), data of at least a point at which the amount of change in the stimulus output changes among the stimulus data (d), as an address and a stimulus output. Is stored as coordinate system data (c) of
When the stimulus data is output, the coordinate system data (c) is converted into continuously changing stimulus data (d) and output.
本発明の構成によれば、時間の経過に伴って出力が連
続して変化する刺激データ(d)を、出力の変化量が変
化する点のデータ即ちアドレスと出力との座標系データ
(c)に圧縮して記憶手段(6)に格納するようにした
ので、1つの動作に関する刺激データの格納領域を大幅
に削減させることができ、その結果、記憶手段(6)に
格納できる動作種類の数も大幅に増加させることができ
ると共に、刺激装置の小型化をも実現させることがで
き、さらに刺激装置の実用化をも図ることができる。According to the configuration of the present invention, the stimulus data (d) whose output continuously changes with the passage of time is converted into the data of the point at which the output change amount changes, that is, the coordinate system data (c) of the address and the output. Since the compressed data is stored in the storage means (6), the storage area of the stimulus data relating to one operation can be greatly reduced. As a result, the number of operation types that can be stored in the storage means (6) Can be greatly increased, the size of the stimulator can be reduced, and the stimulator can be put to practical use.
また、刺激データ(d)を修正する場合、座標系デー
タ(c)のみを修正すれば、刺激データ出力時に、自動
的に刺激データ(d)が修正されて出力されるため、デ
ータ(d)の修正に手間がかからず、またデータ(c)
の量も少ないことから刺激データ(d)に対する管理も
簡略化される。In the case where the stimulus data (d) is corrected, if only the coordinate system data (c) is corrected, the stimulus data (d) is automatically corrected and output when the stimulus data is output. It takes no effort to correct the data, and data (c)
, The management of the stimulus data (d) is also simplified.
さらに、データ転送等の刺激データに関する処理の高
速化をも図ることができる。Further, it is possible to increase the speed of processing related to stimulus data such as data transfer.
以下、第1図〜第3図を参照しながら本発明の実施例
を説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
第1図は本実施例に係る刺激装置(A)の構成を示す
ブロック図である。この図において(1)は、運動麻痺
患者(2)の残存する機能動作を検出する手段であり、
音声検出手段(1a),関節・筋肉変位検出手段(1b),
呼吸検出手段(1c),生体電位検出手段(1n)等の検出
手段を有する。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the stimulator (A) according to the present embodiment. In this figure, (1) is means for detecting the remaining functional operation of the motor paralysis patient (2),
Voice detection means (1a), joint / muscle displacement detection means (1b),
It has detection means such as respiration detection means (1c) and biopotential detection means (1n).
(3)は、複数の増幅器及びアタログ−デジタル変換
器(A/D)より構成された信号処理手段であり、検出手
段(1)からの入力信号(Sa),(Sb),(Sc)‥‥
(Sn)をデジタル化した制御信号(v)にするためのも
のである。(3) is a signal processing means composed of a plurality of amplifiers and an analog-to-digital converter (A / D), and the input signals (Sa), (Sb), (Sc) from the detection means (1)}. ‥
(Sn) is converted into a digitized control signal (v).
(4)は、信号処理手段(3)からの制御信号(v)
に基いて患者(2)の刺激部位に埋込まれた電極(5
a),(5b)‥‥(5n)に刺激データを転送するFESコン
ピュータである。(4) is a control signal (v) from the signal processing means (3).
Electrode (5) implanted in the stimulation site of patient (2) based on
a), (5b) F (5n) FES computer that transfers stimulus data.
このFESコンピュータ(4)の記憶手段(6)、特に
刺激データ領域(6a)には、第2図Aに示すような時間
の経過即ち読出アドレスの更新に伴って出力が連続的に
変化する刺激データ(d)が圧縮されて格納されてい
る。即ち、刺激データ(d)を順次にアドレス割当てし
て格納していくと、刺激データ領域(6a)としては、割
当てしたアドレス数分の格納領域が必要となる。例え
ば、刺激データ(d)を250個のアドレスに割当てする
場合、250個分の格納領域を必要とする。従って、複数
の動作種類に関するデータを格納させる場合、記憶手段
(6)を大容量化(大型化)又は別途に外部記憶手段を
設けなくてはならず、その結果、刺激装置(A)の大型
化につながり実用性に欠ける。そのため、本実施例では
刺激データ(d)を圧縮して刺激データ(d)のデータ
点数を少なくする。例えば同図Bに示すように、刺激出
力の変化量が変化する点、即ち点A(a1,d1),点B(a
2,d2),点C(a3,d3),点D(a4,d4),点E(a5,
d5)と始点0(0,0),終点F(a6,d6)を(アドレス,
刺激出力)という座標系データ(c)にして刺激データ
領域(6a)に格納するようにする。このようにすれば、
データ点数がこの場合7個で済み、上記のデータ点数25
0個の場合と比べて大幅に格納領域が削減される。従っ
て、多数の動作種類に関する刺激データを座標系データ
として刺激データ領域(6a)に格納することが可能とな
り、刺激部位に種々のパターンの動作を行なわせること
ができる。In the storage means (6) of the FES computer (4), in particular, in the stimulus data area (6a), the stimulus whose output continuously changes with the passage of time as shown in FIG. Data (d) is compressed and stored. That is, when the stimulus data (d) is sequentially assigned and stored, the stimulus data area (6a) requires a storage area for the number of assigned addresses. For example, when stimulus data (d) is assigned to 250 addresses, a storage area for 250 addresses is required. Therefore, when data relating to a plurality of operation types is stored, the storage means (6) must have a large capacity (large size) or an external storage means must be separately provided. Lack of practicality. Therefore, in this embodiment, the stimulus data (d) is compressed to reduce the number of data points of the stimulus data (d). For example, as shown in FIG. B, points at which the amount of change in the stimulus output changes, that is, points A (a 1 , d 1 ) and point B (a
2 , d 2 ), point C (a 3 , d 3 ), point D (a 4 , d 4 ), point E (a 5 ,
d 5 ), starting point 0 (0,0), and ending point F (a 6 , d 6 )
The coordinate system data (c) is stored in the stimulus data area (6a). If you do this,
In this case, the number of data points is only seven, and the above data point number is 25.
The storage area is greatly reduced as compared with the case of zero. Therefore, it is possible to store stimulus data relating to a large number of operation types as coordinate system data in the stimulus data area (6a), and to cause the stimulus site to perform various pattern operations.
そして、刺激データ(d)を出力するときには、動作
プログラムデータ領域(6b)内から刺激データ変換プロ
グラムを読出し、刺激データ領域(6a)内の座標系デー
タ(c)に基いて刺激データ作成用ワークエリア(6c)
に刺激データ(d)を作成したのち、複数のデジタル−
アナログ変換器(D/A)及びアイソレータで構成される
信号出力手段(7)からアナログ信号の刺激パルス列と
して麻痺患者(2)の生体内に埋込まれた電極(5a),
(5b)‥‥(5n)に供給される。電極(5a),(5b)‥
‥(5n)は神経,筋群に関連し、これらを刺激して麻痺
部分を働かせる様になされている。When outputting the stimulus data (d), the stimulus data conversion program is read from the operation program data area (6b), and the stimulus data creation work is performed based on the coordinate system data (c) in the stimulus data area (6a). Area (6c)
After creating the stimulus data (d), multiple digital
An electrode (5a) implanted in a living body of a paralyzed patient (2) as a stimulation pulse train of an analog signal from a signal output means (7) composed of an analog converter (D / A) and an isolator;
(5b) Supplied to (5n). Electrodes (5a), (5b) ‥
‥ (5n) is related to nerves and muscle groups and stimulates them to work the paralyzed part.
一方、個々の麻痺患者(2)に対する座標系データ
(c)を生成する座標系データ生成用コンピュータ
(8)と、RAM等のコンピュータ中に含まれる記憶手段
(9)並に外部記憶装置(10)等から成る生成装置
(B)は、通常は刺激装置(A)とは切り離されてい
て、座標系データの生成時又は修正時にFESコンピュー
タ(4)と座標系データ生成用コンピュータ(8)間を
データバス(11)等に伝送路を介して連絡する。この伝
送路はデータバス(11)によらずテレメータ,赤外線,
電磁的結合手段等を介して行なってもよい。On the other hand, a computer for generating coordinate system data (8) for generating coordinate system data (c) for each paralyzed patient (2), a storage means (9) included in a computer such as a RAM, and an external storage device (10). ) Is usually separated from the stimulator (A), and is used between the FES computer (4) and the coordinate system data generation computer (8) when generating or correcting the coordinate system data. To a data bus (11) or the like via a transmission path. This transmission path uses a telemeter, infrared,
This may be performed via an electromagnetic coupling means or the like.
次に、座標系データ生成用コンピュータ(8)内での
座標系データ生成手順を第3図で説明する。Next, a coordinate system data generation procedure in the coordinate system data generation computer (8) will be described with reference to FIG.
先ずスタート(ST0)の次のステップ(ST1)では生成
装置(B)内の外部記憶装置(10)にフロッピディスク
に書き込まれた標準刺激データをロードする。この標準
刺激データは健常者(麻痺していない正常者)の関節,
筋肉変位等を検出した筋電図波形をエンベロープ検波
し、このエンベロープ波形をサンプリングしたパルス列
を得て、このパルス列の各パルスの電圧振幅又はパルス
幅をデジタル値とした刺激データが記録されている。こ
の刺激データは、例えば、手でコップを把持するすべて
の動作に対応したデータが記録されている。尚、上記デ
ータを座標系データ生成用コンピュータ(8)を介して
記憶手段(9)内の刺激データ領域(9a)に格納する
際、一担ワークエリア(9c)に格納し、次いで動作プロ
グラム領域(9b)内から座標系データ変換プログラムを
読出し、エリア(9c)内のデータのアドレス間の刺激出
力変化量を演算して、その演算結果に基いて標準座標系
データを作成して格納する。その他、予め標準座標系デ
ータに変換したものを外部記憶装置(10)及び座標系デ
ータ生成用コンピュータ(8)を介して刺激データ領域
(9a)に格納するようにしてもよい。この場合、ステッ
プ(ST1)の後段の処理は省略される。First, in the step (ST 1 ) following the start (ST 0 ), the standard stimulus data written on the floppy disk is loaded into the external storage device (10) in the generating device (B). This standard stimulus data is obtained from the joints of healthy subjects (normal people without paralysis),
An electromyogram waveform detecting a muscle displacement or the like is subjected to envelope detection, a pulse train obtained by sampling the envelope waveform is obtained, and stimulus data in which the voltage amplitude or pulse width of each pulse of the pulse train is a digital value is recorded. As the stimulus data, for example, data corresponding to all the operations of holding the cup by hand is recorded. When the above data is stored in the stimulus data area (9a) in the storage means (9) via the coordinate system data generation computer (8), it is stored in the shared work area (9c) and then in the operation program area. The coordinate system data conversion program is read from the area (9b), the stimulus output change amount between the addresses of the data in the area (9c) is calculated, and standard coordinate system data is created and stored based on the calculation result. In addition, data converted into standard coordinate system data in advance may be stored in the stimulus data area (9a) via the external storage device (10) and the coordinate system data generation computer (8). In this case, the processing after the step (ST 1 ) is omitted.
次のステップ(ST2)では生成装置(B)と刺激装置
(A)並に麻痺患者(2)間を接続するために信号出力
手段(7)と個々の麻痺患者(2)に埋込まれた複数電
極(5a)〜(5n)間を接続すると共にFESコンピュータ
(4)と座標系データ生成用コンピュータ(8)間をデ
ータバス(11)で連絡する。次のステップ(ST3)では
生成装置(B)をコントロールして刺激装置(A)のFE
Sコンピュータ(4)を介して麻痺患者(2)の個々の
筋群を刺激する。次のステップ(ST4)では刺激パルス
の振幅又はパルス幅を変化させて、個々の筋群のスレッ
シュホールドレベルを健常者の筋群のスレッシュホール
ドレベルを基準にして見つけだす。次のステップ(S
T5)では、動作プログラムデータ領域(9b)から修正用
プログラムを読出し、見つけ出したスレッシュホールド
レベルに係る刺激出力に基いて標準座標系データを患者
個人に適合した座標系データに修正する。次のステップ
(ST6)では記憶手段(9)の刺激データ領域(9a)と
動作プログラムデータ領域(9b)に修正して格納した座
標系データをデータバス(11)を通じてFESコンピュー
タ(4)の記憶手段(6)の刺激データ領域(6a)と動
作プログラム領域(6b)に転送する。この場合動作プロ
グラムデータも一緒に転送したが、座標系データのみ転
送させてもよい。次のステップ(ST7)では生成装置
(B)と刺激装置(A)との間のデータバス(11)を切
り離す。次のステップ(ST8)では記憶手段(6)内の
記憶内容は、データの修正又は設定が行われたので特定
の麻痺患者(2)に刺激パルスを供給し例えば、手の把
持動作等を刺激装置単独で行ないエンド(ST9)に至
る。上述の実施例ではすべての座標系データを設定して
移し変えた場合を説明したが、修正した部分の座標系デ
ータのみ転送してもよく、或は動作プログラムデータの
一部を生成装置内で修正し、修正部分だけデータバス
(11)を通じてFESコンピュータ(4)の記憶手段
(6)の動作ブログラムデータ領域(6b)に書き込む様
にしてもよい。Embedded in the next step (ST 2) in the generator (B) and stimulator (A) parallel to the paralyzed patient (2) signal output means to connect between (7) and individual paralyzed patient (2) The plurality of electrodes (5a) to (5n) are connected, and the FES computer (4) and the coordinate system data generation computer (8) are connected by a data bus (11). In the next step (ST 3 ), the FE of the stimulator (A) is controlled by controlling the generator (B).
Stimulate the individual muscle groups of the paralyzed patient (2) via the S computer (4). In the next step (ST 4 ), the threshold level of each muscle group is found based on the threshold level of the muscle group of a healthy person by changing the amplitude or pulse width of the stimulation pulse. Next step (S
In T 5), to correct the correction program from the operating program data area (9b) reads, standard coordinate system data on the basis of the stimulus output according to the threshold level that finds the coordinate system data suitable for an individual patient to. In the next step (ST 6 ), the coordinate system data corrected and stored in the stimulus data area (9 a) and the operation program data area (9 b) of the storage means (9) is stored in the FES computer (4) through the data bus (11). The data is transferred to the stimulus data area (6a) and the operation program area (6b) of the storage means (6). In this case, the operation program data is transmitted together, but only the coordinate system data may be transmitted. Disconnecting the data bus (11) between the next step (ST 7) In the generator (B) and stimulator (A). In the next step (ST 8 ), since the data stored in the storage means (6) has been corrected or set, a stimulation pulse is supplied to the specific paralyzed patient (2), for example, to grasp the hand, etc. The stimulator alone performs to the end (ST 9 ). In the above embodiment, the case where all the coordinate system data is set and transferred has been described. However, only the coordinate system data of the corrected portion may be transferred, or a part of the operation program data may be stored in the generation device. The data may be corrected and only the corrected portion may be written to the operation program data area (6b) of the storage means (6) of the FES computer (4) through the data bus (11).
上述の如く本例によれば出力が連続的に変化する刺激
データ(d)を、出力の変化量が変化する点のデータ即
ち、アドレスと出力との座標系データ(c)に圧縮して
記憶手段(6)内の刺激データ領域(6a)に格納するよ
うにしたので、1つの動作に関する刺激データの格納領
域を大幅に削減することができる。従って、刺激データ
領域(6a)に格納できる動作種類の数も大幅に増やすこ
とができると共に刺激データ領域(6a)の縮小化に伴っ
て、刺激装置の小型化が可能となる。As described above, according to this example, the stimulus data (d) whose output continuously changes is compressed into data of a point where the amount of change of the output changes, that is, coordinate system data (c) of the address and the output and stored. Since the stimulus data is stored in the stimulus data area (6a) in the means (6), the stimulus data storage area for one operation can be significantly reduced. Therefore, the number of operation types that can be stored in the stimulus data area (6a) can be greatly increased, and the stimulator can be downsized as the stimulus data area (6a) becomes smaller.
また、データ点数が少ないことから、刺激データに対
する修正,チェックなどのデータ管理を簡略化できると
共にデータ転送等のアクセス処理の高速化をも図ること
ができる。In addition, since the number of data points is small, it is possible to simplify data management such as correction and check for stimulus data, and to speed up access processing such as data transfer.
尚、上記実施例では座標系データ(C)を刺激データ
に変換する際、第2図Aに示すような直線的な刺激デー
タ(d)に変換するようにしたが、曲線的なデータに変
換することも可能である。この曲線的なデータの変換の
方法としては、例えば所定のパラメータにより数種の曲
線パターンデータを生成するアルゴルズムを刺激データ
変換プログラムに登録しておき、そして、刺激データ作
成時、刺激部位の種類又は座標系データ内の二点間の勾
配等に合わせて曲線パターンを選出すると共に、座標系
データ内のそれぞれの二点間のデータを該曲線パターン
に基いて作成する。この変換方法はあくまでも一例であ
ってこの他にも種々の方法が考えられる。In the above embodiment, when the coordinate system data (C) is converted to the stimulus data, the stimulus data is converted to the linear stimulus data (d) as shown in FIG. 2A. It is also possible. As a method of converting the curved data, for example, an algorithm for generating several types of curve pattern data according to predetermined parameters is registered in the stimulus data conversion program, and when creating the stimulus data, the type of stimulus site or A curve pattern is selected in accordance with the gradient between two points in the coordinate system data, and data between each two points in the coordinate system data is created based on the curve pattern. This conversion method is merely an example, and various other methods can be considered.
本発明は、叙上の如く構成させたので、大量の刺激デ
ータに対する管理の簡略化,刺激データを記憶するのに
必要な領域の縮小による刺激装置の小型化,データ転送
等の刺激データに関する処理の高速化を図ることができ
る。Since the present invention is configured as described above, processing relating to stimulus data such as simplification of management of a large amount of stimulus data, downsizing of a stimulator by reducing an area required for storing stimulus data, data transfer, and the like. Can be speeded up.
第1図は本実施例に係る刺激装置の構成を示すブロック
図、第2図は刺激データのパターン例と座標系データの
格納例を示す説明図、第3図は座標系データの生成手順
を示すフローチャート例、第4図は従来例を示すブロッ
ク図である。 (A)は刺激装置、(1)は検出手段、(2)は麻痺患
者、(3)は信号処理手段、(4)はFESコンピュー
タ、(5)は電極、(6)は記憶手段、(7)は信号出
力手段、(B)は生成装置、(8)は座標系データ生成
用コンピュータ、(9)は記憶手段、(10)は外部記憶
装置、(d)は刺激データ、(c)は座標系データであ
る。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a stimulator according to the present embodiment, FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a pattern of stimulus data and an example of storing coordinate system data, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a conventional example. (A) is a stimulator, (1) is detection means, (2) is a paralyzed patient, (3) is signal processing means, (4) is a FES computer, (5) is an electrode, (6) is storage means, ( 7) is a signal output means, (B) is a generation device, (8) is a computer for generating coordinate system data, (9) is storage means, (10) is an external storage device, (d) is stimulus data, and (c) Is coordinate system data.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 半田 康延 宮城県仙台市大和町2―1―9 (72)発明者 星宮 望 宮城県仙台市川内(無番地) 川内住宅 11―106 (72)発明者 石川 清一 東京都小平市天神町1―57 日本電気三 栄株式会社東京工場内 (72)発明者 田中 正彦 東京都小平市天神町1―57 日本電気三 栄株式会社東京工場内 (72)発明者 久本 隆 東京都小平市天神町1―57 日本電気三 栄株式会社東京工場内 (56)参考文献 特開 平2−195967(JP,A) 実開 平1−87752(JP,U) 実開 平1−87751(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A61N 1/36──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yasunori Handa 2-1-9 Yamato-cho, Sendai City, Miyagi Prefecture (72) Inventor Nozomi Hoshimiya Kawauchi (No address) Sendai House 11-106 (72) Inventor Seiichi Ishikawa 1-57, Tenjin-cho, Kodaira-shi, Tokyo Inside the Tokyo Plant of NEC Sanei Co., Ltd. (72) Inventor Masahiko Tanaka 1-57, Tenjin-cho, Kodaira-shi, Tokyo Inside Tokyo Plant of NEC Sanei (72 ) Inventor Takashi Hisamoto 1-57 Tenjincho, Kodaira-shi, Tokyo Inside the Tokyo plant of NEC Sanei Co., Ltd. (56) References JP-A-2-195967 (JP, A) JP-A-1-87752 (JP, U) 1-87751 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) A61N 1/36
Claims (1)
ジタル化した制御信号を機能的電気刺激コンピュータに
供給し、該制御信号により該機能的電気刺激コンピュー
タ内の記憶手段に格納した刺激データを出力して該麻痺
患者に埋込まれた複数の電極を刺激して麻痺機能を働か
せるための刺激装置において、 上記記憶手段に、連続に変化する刺激データのうち少な
くとも刺激出力の変化量が変化する点のデータを、アド
レスと刺激出力との座標系データとして格納し、刺激デ
ータ出力時、該座標系データを連続に変化する刺激デー
タに変換して出力するようにしたことを特徴とする刺激
装置。1. A control signal digitized by detecting a remaining functional operation of a paralyzed patient and supplied to a functional electrical stimulation computer, and the control signal is used to store stimulation data stored in a storage means in the functional electrical stimulation computer. A stimulator for outputting a plurality of electrodes and stimulating a plurality of electrodes implanted in the paralyzed patient to perform a paralyzing function. The stimulus is characterized in that the data of a point to be stored is stored as coordinate system data of an address and a stimulus output, and when the stimulus data is output, the coordinate system data is converted into continuously changing stimulus data and output. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1689389A JP2799379B2 (en) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | Stimulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1689389A JP2799379B2 (en) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | Stimulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02195968A JPH02195968A (en) | 1990-08-02 |
| JP2799379B2 true JP2799379B2 (en) | 1998-09-17 |
Family
ID=11928837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1689389A Expired - Lifetime JP2799379B2 (en) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | Stimulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2799379B2 (en) |
-
1989
- 1989-01-26 JP JP1689389A patent/JP2799379B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02195968A (en) | 1990-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Saxena et al. | An EMG-controlled grasping system for tetraplegics | |
| Hoshimiya et al. | A multichannel FES system for the restoration of motor functions in high spinal cord injury patients: a respiration-controlled system for multijoint upper extremity | |
| US20050288732A1 (en) | Method and system to control skeletal muscles by means of neuro-electrical coded signals | |
| Handa et al. | Functional electrical stimulation for the control of the upper extremities | |
| CN103495260B (en) | A kind of control method that realizes meticulous real time kinematics based on electromyographic signal and sensor signal | |
| JPS61217174A (en) | System for reproducing living body function by functional electric stimulation | |
| JP2835395B2 (en) | Stimulator | |
| JP2799379B2 (en) | Stimulator | |
| JP2821525B2 (en) | Stimulator and environment controller | |
| Billian et al. | Upper extremity applications of functional neuromuscular stimulation | |
| JP2799378B2 (en) | Stimulator | |
| JP2893084B2 (en) | Stimulus pattern data transmission method | |
| JP2807686B2 (en) | Stimulator | |
| Tenore et al. | An embedded controller for a 7-degree of freedom prosthetic arm | |
| JP2849660B2 (en) | Stimulator | |
| JPH0448201Y2 (en) | ||
| JPH0448203Y2 (en) | ||
| JPH0448204Y2 (en) | ||
| JPH0428599Y2 (en) | ||
| JPH0448202Y2 (en) | ||
| JPH0798068B2 (en) | Operation mode setting circuit for stimulator | |
| JPH0428600Y2 (en) | ||
| Körner | Afferent electrical nerve stimulation for sensory feedback in hand prostheses: Clinical and physiological aspects | |
| CN110801223A (en) | A wireless deep brain neural interface system | |
| JPH0613756Y2 (en) | Biological signal detection device in stimulator |