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Study on Power Rehabilitation System using Functional Electrical Stimulation

Research Project

Project/Area Number 18500447
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Rehabilitation science/Welfare engineering
Research InstitutionAkita Research and Development Center

Principal Investigator

MIYAWAKI Kazuto  Akita Research and Development Center, 高度技術研究所, 主任研究員 (00390906)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KUTSUZAWA Keiichi  Akita Research and Development Center, 主任研究員 (90390905)
OGASWARA Yuji  Akita Research and Development Center, 上席研究員 (20390908)
IWAMI Takehiro  Akita university, 工学資源学部, Lecturer (10259806)
SHIMADA Yoichi  Akita university, 医学部, Professor (90162685)
OBINATA Goro  Nagoya university, エコトピア科学研究機構, Professor (50111315)
森 英季  秋田県産業技術総合研究センター, 上席研究員 (60370227)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,730,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
KeywordsRehabilitation / System dynamics
Research Abstract

This development of machines and equipment to make elderly people healthy in their daily lives is important these days. Especially, resistance training equipment is effective for prevention of muscle atrophy in not only healthy adult people, but also the elderly people, and even disabled individuals. Functional Electrical Stimulation (FES) is the artificial stimulation of muscle which have lost nervous control, with the aim of providing muscular contraction and producing a functional useful movement for exercise, standing, and walking. Some authors demonstrated that FES-rowing for persons with spinal cord injury was safe and it also decreased the risk factors for cardiovascular disease. Based on a new concept to effectively restrengthen disused muscles and to enable whole body exercise in seniors or paraplegics, we developed a hybrid power rehabilitation equipment including FES technology. The purpose of this study was to develop a new FES-rowing machine which the elderly and paraplegic patients could use for safe and effective rehabilitation exercise.
Smooth and orderly phase-to-phase and cycle-to-cycle transitions are necessary for successful rowing exercises, which must be achieved by delicate coordination of voluntary and FES movements. For this study, we designed a new type of FES Rowing machine. We developed rehabilitation equipment that elderly and paraplegic people were able to use for safe and effective exercise. This is an important characteristic of this machine; the stimulator uses medium frequency current, making it possible to obtain sufficient muscle contraction with no discomfort, in contrast to methods using low-frequency current. We evaluated the characteristics of the rowing movement experimentally. Our results prove that safe and effective training is possible for elderly and paraplegic people during FES-rowing. Further research is necessary for commercial use.

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report   Final Research Report Summary
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (53 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (25 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (26 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] 機能的電気刺激を用いたローイングマシンの開発2008

    • Author(s)
      宮脇和人、巖見武裕、大日方五郎, 他
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      日本機械学会論文集(C編) Vol.74,No.739

      Pages: 746-748

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      宮脇和人,巖見武裕, 他
    • Organizer
      日本機械学会2006年次大会
    • Place of Presentation
      熊本県
    • Year and Date
      2006-09-20
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] 秋田FESローイングマシンの開発2006

    • Author(s)
      佐藤峰善, 島田洋一, 他
    • Organizer
      第41回日本理学療法学術大会
    • Place of Presentation
      群馬県
    • Year and Date
      2006-05-26
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] Development of prototype FES-rowing machine2006

    • Author(s)
      hirahata T.,Shimada Y, et. al.
    • Organizer
      11th Annual Conference of the International Functional Electrical Stimulation Society
    • Place of Presentation
      宮城県
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] 対麻痺者用FESローイングマシンの開発2006

    • Author(s)
      松永俊樹,島田洋一
    • Organizer
      第45回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      福岡県
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] Development of prototype FES-rowing machine2006

    • Author(s)
      Shirahata T, Shimada Y, Sato M, Miyawaki K, Iwami T, Matsunaga T, Misawa A, Taksehima M, Hatakeyama K, Chida S, Iizuka K
    • Organizer
      11th Annual Conference of t the International Functional Electrical
    • Place of Presentation
      Miyagi-Zao
    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 車椅子使用者のためのトレーニングマシン2006

    • Inventor(s)
      小笠原雄二、宮脇和人, 他
    • Industrial Property Rights Holder
      秋田県・秋田大学・(株)三栄機械
    • Industrial Property Number
      2006-239125
    • Filing Date
      2006
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 車椅子使用者のためのトレーニングマシン2006

    • Inventor(s)
      宮脇和人
    • Industrial Property Number
      2006-239125
    • Filing Date
      2006
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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