リアルタイムでパーソナライズされた痛み調節のためのウェアラブルEMG駆動型閉ループTENSプラットフォーム
Jiahao Du1, Shengli Luo1, Ping Shi1
1Institute of Rehabilitation Engineering and Technology, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|August 28, 2025
まとめ
痛みを和らげるための電気神経刺激を制御するために リアルタイムで筋肉の信号を使用しています この閉路システムは 外出による痛み調節のための 非侵襲的なアプローチを提供します.
科学分野:
- 生物医学工学
- 神経科学
- ウェアラブル テクノロジー
背景:
- 従来の神経調節システムは 侵襲的またはオープンループであるため 制限があります
- CLoSESやEMG-FESのような既存のシステムは,特定の用途があり,より広範な利用を制限しています.
- 痛みの管理には 非侵襲的な外来療法が必要です
研究 の 目的:
- ウェアラブルで閉じたループの 皮膚経電気神経刺激 (TENS) プラットフォームを開発する.
- 低レイテンシー表面電気ミオグラフィ (sEMG) 駆動制御と多チャンネル刺激を統合する.
- 痛みを制御する非侵襲的な装置を 作るため
主な方法:
- リアルタイムのsEMG取得と適応信号処理を統合したコンパクトで電池で動作するウェアラブルプラットフォームを開発しました.
- プログラム可能な6チャネル電流刺激エンジンを搭載し,高圧のブースト制御電源を搭載した.
- コールドプレッサーテスト (CPT),心拍数変数 (HRV),およびガルバニック皮膚応答 (GSR) を用いたヒト試験プロトコルを設計した.
主要な成果:
- ベンチトップの評価は,EMGイベントへの迅速な反応を確認しました.
- 安定した二相出力 (±22 mA) を6つのチャネル全体で証明し,高い電気隔離性を有している.
- システムアーキテクチャはコンパクトで 完全にウェアラブルです
結論:
- 開発されたプラットフォームは,パーソナライズされた移動神経調節療法のための基盤を確立します.
- クローズド・ループの 非侵襲的な設計は 現在の神経調節システムの限界を解決します
- 鎮痛効果を評価するために,ヒトでのさらなる研究が計画されています.
