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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2022-01-23 09:25 機能的電気刺激による歩行運動の有限状態制御のための歩行位相検出アルゴリズム開発 ○柴垣向志・新井涼史・ミロセビッチ マティヤ・野村泰伸（阪大）  NC2021-39 |
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| 抄録 | （和） | 脳卒中などの神経疾患を持った患者は、筋肉の麻痺や筋力低下により、自立した歩行が困難になることがある。機能的電気刺激（FES）は、歩行を回復・改善するためのリハビリテーションに利用できる。ウェアラブルな慣性計測ユニット（IMU）センサは、歩行位相に関する情報の計算と、それによる歩行中のFESの制御に用いることができる。本研究では、脚部に装着したウェアラブルIMUセンサを用いて、歩行時の下肢のキネマティクスをリアルタイムに計測し、その情報に基づいて下肢筋へのFESを制御するシステムを開発した。歩行時に複数の下肢筋を制御することに焦点を当て、まずは歩行サイクルを歩行機能に応じていくつかの位相に分割した。具体的には、別の実験においてオフライン解析した歩行中の筋肉の神経筋活動に基づき、歩行位相を設定した。歩行位相間の遷移点を検出するためのアルゴリズムは、はじめにオフラインで動作するものを開発し、次に、それをオンラインで利用した場合に正しく動作するかを検証した。その結果，ウェアラブルIMUセンサと開発したアルゴリズムを用いることで、歩行サイクル中の歩行位相を高い精度でオンライン検出することができ、歩行中のFESの制御に有効であることが示された。 |
| （英） | Individuals with neurological conditions such as stroke often have difficulties to walk independently due to muscle paralysis and weakness resulting from hemiplegia. Functional electrical stimulation (FES) can be used in rehabilitation to restore and improve walking. Wearable inertial measurement unit (IMU) sensor can be used compute the information about the gait phase and control FES during walking. In this study, we developed a system that uses a wearable IMU sensors attached to the leg to measure lower limb kinematics in real-time during walking and based on this information control FES of lower-limb muscles. We focused on controlling multiple lower limb muscles during walking, and divided the gait cycle into functionally relevant phases. Specifically, the gait phases were based on the neuromuscular activity of these muscles during walking which was analyzed offline in a separate experiment. An algorithm for detection of transition points between gait phases, which was initially developed offline, was then tested in our current study. Analysis showed that a wearable IMU sensor can be used to reliably detect the gait phases during the walking cycle, confirming feasibility of this method for control of FES during walking. | |
| キーワード | （和） | ウェアラブル / 機能的電気刺激 / 歩行 / リハビリテーション / / / / |
| （英） | wearable / functional electrical stimulation / walking / rehabilitation / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 121, no. 338, NC2021-39, pp. 43-43, 2022年1月. | |
| 資料番号 | NC2021-39 | |
| 発行日 | 2022-01-14 (NC) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | NC2021-39 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NLP MICT MBE NC |
| 開催期間 | 2022-01-21 - 2022-01-23 |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | NC, ME，MICT，NLP, 一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NC |
| 会議コード | 2022-01-NLP-MICT-MBE-NC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 機能的電気刺激による歩行運動の有限状態制御のための歩行位相検出アルゴリズム開発 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Development of a gait phase detection algorithm for finite state control of functional electrical stimulation during walking |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | ウェアラブル / wearable |
| キーワード(2)（和/英） | 機能的電気刺激 / functional electrical stimulation |
| キーワード(3)（和/英） | 歩行 / walking |
| キーワード(4)（和/英） | リハビリテーション / rehabilitation |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 柴垣 向志 / Koshi Shibagaki / シバガキ コウシ |
| 第1著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 新井 涼史 / Suzufumi Arai / アライ スズフミ |
| 第2著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | ミロセビッチ マティヤ / Matija Milosevic / ミロセビッチ マティヤ |
| 第3著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 野村 泰伸 / Taishin Nomura / ノムラ タイシン |
| 第4著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2022-01-23 09:25:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NC |
| 資料番号 | NC2021-39 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | no.338 |
| ページ範囲 | p.43 |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2022-01-14 (NC) |
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