埋め込み型機能的電気刺激装置の高信頼化に関する基礎的検討

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10780536
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 比嘉 広樹 琉球大学, 工学部, 助手 (60295300)
• Keywords: 機能的電気刺激(FES) / 体内埋め込み機器 / フェイルセーフ

Research Abstract

現在開発中の体内埋め込み型機能的電気刺激(FES)装置を用いて動作再建を行う場合,床の段差につまずいたり,テーブルなどにぶつかったりと予測不可能な外力の影響を受け,体外に装着した外部ユニット(伝送コイル)が位置ずれを起こすことが予測される.体内の刺激装置に電力伝送を行う伝送コイルが大きくずれると,内部回路の電源電圧が低下してしまい,下肢の運動機能再建時においては転倒する恐れがある.そのような危険を防ぐため,本研究では体内埋め込み型FESシステムのパワーフェイル対策について検討を行っている.本年度は,患者を安全に座らせるための危険回避動作の検討とその筋電図を計測するためのシステムを製作した.具体的には次のとおりである。
まず,FESにて起立中の患者を安全に座らせるための危険回避動作を検討した.ここで患者は台所にて立位状態で半時間程度の簡単な作業を行うものとする.外部ユニットが外れる瞬間,患者はなんらかの作業中であり,両手がふさがっていると考えられる.そこで,患者にはFES立位の状態を維持している間に両手を自由にさせ,流し台を手でつかんでもらい,両手で体を支持させる.その後,腰を落とす,という動作を検討した.このとき,患者の臀部がなるべく低い位置に到達するまで動作再建する。
次に本補助金にて購入した筋電図アンプを用いて筋電計測システムを製作し,健常者に危険回避動作を行わせ,その動作筋電図を測定した.また比較のため,起立・着席動作も行わせた.測定した筋は,内側広筋,外側広筋,腓腹筋外側頭とした.実験結果より,危険回避動作時の放電パターンは,着席時のものと類似していることが示された.この研究成果については発表を行う予定である(論文標題等については裏面参照).今後は,次年度補助金にて購入予定のデータレコーダを追加し,筋電計測システムの多チャネル化を図る.また,測定した危険回避動作の有効性について検討する.

Research Products

• [Publications] 比嘉広樹,土居孝介,仲村郁夫,星宮望,半田康延: "体内埋め込み型FESシステムのパワーフェイル対策に関する基礎的検討(第2報)" 医用電子と生体工学・第三十七巻特別号(第38回日本ME学会大会論文集). (発表予定).