歩行中の下肢神経筋肉活性化パターンの自動識別 繊維のウェアラブルマルチセンサシステムを使用して
Federica Amitrano1, Armando Coccia1, Federico Colelli Riano1
1Movement Analysis and Robotics Laboratory (MARLab), Istituti Clinici Scientifici Maugeri IRCCS, Telese Terme Institute, 82037 Benevento, Italy.
Sensors (Basel, Switzerland)
|February 13, 2026
まとめ
この研究では,歩行中に筋肉の活性化を監視するために,表面電気ミオグラフィ (sEMG) と圧力インソールを用いて快適なウェアラブルシステムを開発しました. このシステムは,健康な成人のTibialis AnteriorとGastrocnemius Lateralisの活動パターンを効果的に捉えました.
科学分野:
- バイオメディカルエンジニアリング
- キネシオロジー キネシオロジー
- ウェアラブル・テクノロジー ウェアラブル・テクノロジー
背景:
- ウェアラブルセンサーは,日常活動中の神経筋機能の評価に不可欠です.
- 歩行中の筋肉活性化の正確なモニタリングは,臨床評価に不可欠です.
研究 の 目的:
- 歩行中にチビアリス前頭 (TA) とガストロcnemiuslateralis (GL) の筋肉の活性化を監視するためのマルチセンサウェアラブルシステムを提示し,評価する.
- 表面電気ミオグラフィ (sEMG) と足底圧力センサーの統合の可行性と有効性を評価する.
主な方法:
- 繊維ベースのsEMGスリーブと圧力センサーインソールを組み合わせたシステムを開発しました.
- 地上での散歩中に11人の健康な成人から,同期されたsEMGと足底圧データを収集した.
- 専用のアルゴリズムを使用して,歩行サイクルにわたる筋肉活性化間隔を検出しました.
主要な成果:
- ウェアラブル・システムは快適で,安定した録音を提供した.
- 歩行サイクルごとに1〜4回の筋肉活性化バーストが検出され,ターミナル・スイングにおける一貫したTA活動と,ターミナル・スタンスの中間から最終的なスタンスのGL活動が検出されました.
- 筋肉の活性化パターンにおける被験者間および被験者内での変動が観察され,生理学的歩行調節と一致しています.
結論:
- マルチセンサウェアラブルシステムは,歩行中の筋肉の活性化を特徴付けるのに有効です.
- システムの快適さ,信号の質,および統合の容易さは,臨床歩行分析および遠隔モニタリングで使用することをサポートします.
- 将来の研究は,多様な集団におけるシステム最適化と検証に焦点を当てます.
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