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麻痺上肢制御のための携帯式マイコン制御機能的電気刺激システムの開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 61890007
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 広領域
研究機関信州大学

研究代表者

半田 康延  信州大学, 医学部, 助教授 (00111790)

研究分担者 志水 義房  信州大学, 医学部, 教授 (80005016)
中土 幸男  信州大学, 医学部, 講師 (80115360)
星宮 望  北海道大学, 応用電気研究所, 教授 (50005394)
研究期間 (年度) 1986 – 1987
研究課題ステータス 完了 (1987年度)
配分額 *注記
7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
1987年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1986年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
キーワード機能的電気刺激 / FES / 上肢 / 脊髄損傷 / 四肢麻痺 / 脳卒中 / 片麻痺 / 筋電図
研究概要

頚髄損傷による四肢や脳血管障害による片麻痺などで完全に麻痺した上肢の機能を再建するために, 携帯式マイコン制御機能的電気刺激(FES)システムを開発した. これは, 8ビットマイクロコンピュータをCPUとし, 3chの制御命令入力部, 16chの制激出力部を有し, そのサイズは9×14.5×5cmで, 重量は約500gのものである. 麻痺上肢を制御するための標準制激データは, 健常被験者の上肢動作中の筋電図の積分値をもとに作成した. 個々の患者の刺激データは, 被刺激筋の閾値, 刺激最大電圧を入力することによって自動的に作成できるようにした. これによって, 麻痺の種類, レベル, 部位の違いにかかわらず, ほとんどの麻痺上肢を制御することが可能となり, 汎用型のFESシステムとすることができた. 制御命令検知間のセンサーは, 麻痺のレベルに応じていくつか開発した. 最も重度なC_4四肢麻痺用として, 呼吸センサー, C_6四肢麻痺や片麻痺用として, 以下移動式ポテンショメータを用意した.
このFESシステムを評価するため, 上肢機能がほとんど発色したC4四肢麻痺患者2例に適用した. 刺激データは手指, 手関節, 肘関節の各動作の筋電図データを基に作成した. 制御命令として患者の呼吸を利用した. 現時点では肩の制御は未解決なので, 手全体をBFO(Balancd Farearm Orthosis)上にのせた. これで制御を試みた結果, 患者は, 自分の意志で, 対象物に応じた握りパターンを選択し, 缶ジュースを飲んだり, 歯を磨いたり, 口紅を塗ったりする日常生活動作ができるようになった.

報告書

(2件)
  • 1987 研究成果報告書概要
  • 1986 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (48件)

  • [文献書誌] 半田康延,星宮望: 医用電子と生体工学. 24(1). 1-7 (1986)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松下登,半田康延,市江雅芳,内藤輝,半田勉,星宮望: 電子情報通信学会技術研究報告. MBE86-32. 79-84 (1986)

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  • [文献書誌] 半田康延,半田勉,星宮望: 電子情報通信学会技術研究報告. MBE86-34. 1-6 (1986)

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  • [文献書誌] 市江雅芳,半田康延,内藤輝,松下登,半田勉,星宮望: 電子情報通信学会技術研究報告. MBE86-35. 7-12 (1986)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 半田康延,星宮望,井口泰孝,尾田孝: 電子情報通信学会技術研究報告. MBE86-45. 23-29 (1986)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ichie;Y.Handa;A.Naito;T.Handa;and N.Hoshimiya: Proc 8th Conf IEEE/EMBS. 1. 538-540 (1986)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Matsushita;Y.Handa;M.Ichie;A.Naito;T.Handa;and N.Hoshimiya: Proc 8th Ann Conf IEEE/EMBS. 1. 618-619 (1986)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Handa;T.Handa and N.Hoshimiya: Proc 8th Ann Conf IEEE/EMBS. 1. 658-660 (1986)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Hoshimiya;T.Izumi;A.Fujii;R.Futami;T.Ifukube and Y.handa: Proc 8th Conf IEEE/EMBS. 1. 661-663 (1986)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 星宮 望,半田 康延: システムと制御. 31(6). 406-414 (1987)

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  • [文献書誌] 半田康延・星宮望: 病態生理. 6(4). 288-294 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 志水義房・星宮望: 医学のあゆみ. 142(4). 233-239 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Handa and N.Hoshimiya: Medical Progress through Techology. 12. 51-63 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 芝田英明,二見亮弘,星宮望,市江雅芳,内藤輝,半田康延: 電子情報通信学会技術研究報告. MBE87-39. 41-47 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Handa;A.Naito;M.Ichie;T.Handa;N.Matsushita and N.Hoshimiya: ADVANCES IN EXTERNAL CONTROL OF HUMAN EXTREMITIES. 9. 329-337 (1987)

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  • [文献書誌] A.Naito;Y.Handa;M.Ichie;T.Handa;M.Matsushita;M.Yajima;H.Fukamachi;K.Ushikoshi;M.Tsuchiya and N.Hoshimiya: Proc 9th Ann Conf IEEE/EMBS. 1. 46-47 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Fukamachi;Y.Handa;A.Naito;M.Ichie,M.Yajima;K.Ushima;K.Ushikoshi;M.Tsuchiyama;N.Matsushita and N.Hshiniya: Proc 9th Ann Conf IEEE/EMBS.

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  • [文献書誌] Y.Handa;N.Hoshimiya;Y.Iguchi and T.Oda: Proc 9th Ann Conf IEEE/EMBS. 1. 1374-1375 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Hoshimiya;H.Shibata;R.Futami;M.Yasojima;Y.Handa;A.Naitoand M.Ichie: Proc 9th Ann Conf IEEE/EMBS. 1. 1376-1377 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八木 了,半田 康延,中土 幸男,杉本 良洋,星宮 望: 整形・災害外科. 30(10). 1359-1366 (1987)

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  • [文献書誌] 半田 康延・星宮 望: 医学のあゆみ. 142. 326 (1987)

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  • [文献書誌] 半田 康延: 医学のあゆみ. 143. 747-752 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 半田 康延・星宮 望: 第10回バイオメカニズムシンポジウム. 91-101 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 半田 康延: "最新の人工臓器技術と今後の展望" アイピーシー, (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 星宮 望: "最新の人工臓器技術と今後の展望" アイピーシー, (1987)

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    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Ichie, Y. Handa, A. Naito, N. Matsushita and N. Hosimiya: "EMG analysis of the thumb and its applivation to FNS." Rpoc 8th Ann Conf IEEE/EMBS. 1. 538-540 (1986)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Matsushita, Y.Handa, M. Ichie, A. Naito, T. Handa and N. Hoshimiya: "Analysis of wrist movements and its application to FNS." Proc 8th Ann Conf IEEE/EMBS. 1. 618-619 (1986)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Handa, T. Handa and N. Hoshimiya: "A portable FNS system for the paralysed upper extermities." Proc 8th Ann Cong IEEE/EMBS. 1. 658-669 (1986)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Hoshimiya, T. Izumi, A. Fujii, T. Ifukube and Y. Handa: "Sensory feedback for the "FNS" system." Proc 8th Ann Conf IEEE/EEmBS. 1. 661-663 (1986)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Handa and N. Hoshimiya: "Functional electrical stimulation for the control of the upper extremities." Medical Progress through Technology. 12. 51-63 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Handa, A. Naito, M. Ichie, T. henda, N. Matsushita and N. Hoshimiya: "EMG-BASED STIMULATION PATTERNS OF FES FOR THE PARALYZED UPPER EXTREMITIES." ADVANCES IN EXTERNAL CONTROL OF HUMAN EXTERMITIES. IX. 329-337 (1987)

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    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Naito, Y. handa, M. Ichie, T. Handa, N. Matsushita, M. Yajima, H. Fukamcih K. Ushikoshi, M. Tsuchiya and N. Hoshimiya: "EMG analysis of elbow movements and its application of FNS." Proc 9th Ann Conf IEEE/EMBS. 1. 46-47 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Fukamachi, Y. Handa, A. Naito, N. Ichie, M. Yajima, K. Ushikoshi M. Tsuchiya, N. Matsushita and N. Hoshimiya: "Impreverment of finger moverment by intrinsic muscles stimulation of the hand." Proc 9th Ann Cong IEEE/EMBS. 1. 361-362 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Handa, N. Hoshimiya, Y. Iguchi and T. Oda: "Percutaneous electrode for restoration of upper extremity function by FES" Proc 9th Ann Cong IEEE/EMBS. 1. 1374-1375 (1987)

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    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Hoshimiya, H. shibata, R. Futami, M. Yasojima, Y. Handa, A. Maito and M. Ichie: "APWM-type FES system for the paralyzed upper extremities and its miniaturization." Proc 9th Ann Conf IEEE/EMBS. 1. 1376-1377 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松下登: 電子通信学会技研資. MBE86-32. 79-84 (1986)

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      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Handa: Proc.8th Ann Conf.IEEE/EMBS. 1. 658-660 (1986)

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      1986 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ichie: Proc.8th Ann Conf.IEEE/EMBS. 1. 538-540 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] N.Matsushita: Proc.8th Ann Conf.IEEE/EMBS. 1. 618-619 (1986)

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      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 星宮望: 第一回リハ工学カンファレンス講演論文集. 161-164 (1986)

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      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 半田康延: 電子通信学会技研資. MBE86-34. 1-6 (1986)

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      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Handa: Medical progress through Technology. (1987)

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      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 半田康延: 病態生理. 6. 2-8 (1987)

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      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 半田康延: 医用電子と生体工学. 24. 1-7 (1986)

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      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 市江雅芳: 電子通信学会技研資. MBE86-35. 7-12 (1986)

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      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 半田康延: 電子通信学会技研資. MBE86-45. 23-29 (1986)

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      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 半田康延: "最新の人工臓器技術と今後の展望" アイピー シー, (1987)

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      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 星宮望: "最新の人工臓器技術と今後の展望" アイピー シー, (1987)

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      1986 実績報告書

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2016-04-21  

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