本发明专利技术提供一种可准确且简便地对肌肉的功能进行分析的分析系统。分析系统1包括：电刺激装置2，对肌肉赋予包括短脉冲的电刺激；超声波脉冲回波装置3，向所述肌肉发送超声波，并接收经反射的超声波；以及分析部33，基于所述经反射的超声波，分析所述肌肉对所述电刺激的单收缩响应时的所述肌肉的收缩特性。收缩响应时的所述肌肉的收缩特性。收缩响应时的所述肌肉的收缩特性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分析系统、分析方法、分析装置及分析程序
[0001]本专利技术涉及一种利用超声波对由电刺激引起的肌肉变化进行分析的分析系统、分析方法、分析装置及分析程序。
技术介绍
[0002]以前以来，提出了对肌肉赋予电刺激，利用超声波对由电刺激引起的肌肉变化进行分析的技术(例如，专利文献1及专利文献2)。
[0003]在专利文献1中，公开了在肌肉电刺激(Electrical Muscle Stimulation，EMS)(电刺激)装置组装了超声波探头的训练器具。由此，用户可通过回波图像轻松地确认训练前后的肌肉及皮下脂肪的厚度、或训练中的肌肉的运动的情形。
[0004]在专利文献2中公开了一种超声波诊断装置，其包括超声波探头以及配置于超声波探头周围的EMS用电极，利用EMS用电极对肌肉赋予电刺激，利用超声波探头对由电刺激引起的肌肉的变形(伸缩速度、伸缩加速度、伸长量)进行测量。通过对肌肉赋予电刺激，对不受环境或身体状况左右的肌肉的变形进行测量，能够预测肌肉的发育。
[0005][现有技术文献][0006][专利文献][0007]专利文献1：国际公开第2018/147384号
[0008]专利文献2：日本专利第5159326号
技术实现思路
[0009][专利技术所要解决的问题][0010]在专利文献1中，对长期视点(训练前与训练后的比较、训练效果的确认)下的肌肉厚度等的变化进行检测，但未提及响应于电刺激的瞬间的肌肉厚度的变化(肌收缩响应)。即，仅对静态的肌形态信息(厚度)进行定量化，因此无法获得与肌肉的功能相关的指标。
[0011]在专利文献2中，肌肉的收缩特性根据电刺激的发送周期、皮肤的状态(湿度、皮脂含量、阻抗等)及肌肉的位置(深度)等输入条件而变化，因此在想要更准确地对肌肉的功能进行分析的情况下，需要规定电刺激的输入条件。但是，在专利文献2中，未特别提及电刺激的输入条件，不明确关注何种电刺激时的变形。
[0012]本专利技术是为了解决所述问题而成，其课题在于提供一种可准确且简便地对肌肉的功能进行分析的分析系统等。
[0013][解决问题的技术手段][0014]本专利技术的分析系统的特征在于包括：电刺激装置，对肌肉赋予包括短脉冲的电刺激；超声波脉冲回波装置，向所述肌肉发送超声波，并接收经反射的超声波；以及分析部，基于所述经反射的超声波，分析所述肌肉对所述电刺激的单收缩响应时的所述肌肉的收缩特性。
[0015]本专利技术的分析方法的特征在于，对肌肉赋予包括短脉冲的电刺激，向所述肌肉发
送超声波，并接收经反射的超声波，基于所述经反射的超声波，分析所述肌肉对所述电刺激的单收缩响应时的所述肌肉的收缩特性。
[0016]本专利技术的分析装置的特征在于，基于发送至肌肉并被反射的超声波，分析所述肌肉对向所述肌肉赋予的包括短脉冲的电刺激的单收缩响应时的所述肌肉的收缩特性。
[0017]本专利技术的分析程序的特征在于，使计算机作为如下分析装置运行，所述分析装置基于发送至肌肉并被反射的超声波，分析所述肌肉对向所述肌肉赋予的包括短脉冲的电刺激的单收缩响应时的所述肌肉的收缩特性。
[0018][专利技术的效果][0019]通过本专利技术，可准确且简便地对肌肉的功能进行分析。
附图说明
[0020]图1是本专利技术一实施方式的分析系统的框图。
[0021]图2是本专利技术一实施方式的分析系统的概略图。
[0022]图3是表示本专利技术一实施方式的分析方法中的处理流程的流程图。
[0023]图4是表示本专利技术一实施方式的分析方法中的处理流程的流程图。
[0024]图5(A)为M模式像的一例，图5(B)为表示图5(A)所示的M模式像的ROI(感兴趣区域)中的肌边界的位移的波形，图5(C)为将表示图5(B)中的位移的波形的一部分归一化处理后的波形。
[0025]图6是用于对利用B模式的超声波来观测单收缩响应的方法进行说明的图。
具体实施方式
[0026]以下，参照随附图式对本专利技术的实施方式进行说明。此外，本专利技术并不限定于下述实施方式。
[0027](系统结构)
[0028]图1是本专利技术一实施方式的分析系统1的框图，图2是分析系统1的概略图。分析系统1包括电刺激装置(EMS(Electrical Muscle Stimulation)装置)2、超声波脉冲回波装置3、以及控制装置4。此外，在图2中，省略控制装置4的图示。
[0029]电刺激装置2是对肌肉等人体组织赋予电刺激的装置，包括电脉冲生成部21以及电极22。电刺激装置2的形状并无特别限定，在本实施方式中，如图2所示，电刺激装置2为带状，电极22安装成与腿(在本实施方式中为大腿部)的皮肤表面接触。由电脉冲生成部21产生的电脉冲经由电极22而传播至人体的内部。当电脉冲到达肌肉时，肌肉响应于电刺激而收缩。
[0030]超声波脉冲回波装置3具有对肌肉发送超声波并接收经反射的超声波的功能。如图1所示，超声波脉冲回波装置3包括超声波收发部31、超声波探头32、以及分析部33。在本实施方式中，如图2所示，超声波脉冲回波装置3安装于大腿部的皮肤表面。超声波收发部31经由与皮肤表面接触的超声波探头32而向人体的内部发送超声波，接收在人体内反射的超声波。在本实施方式中，作为评价部位的确认用途，使用成像用(B模式)的超声波与用于肌的定量评价的运动检测用(M模式)的超声波此两种模式，但也可仅发送运动检测用的超声波。或者，也可仅使用具有能够检测运动的高速帧率的成像用(B模式)超声波。
[0031]分析部33包括分析装置，所述分析装置具有基于由超声波脉冲回波装置3收发的超声波来对肌肉的功能进行分析的功能。为了实现所述功能，在本实施方式中，分析部33包括ROI(以下，也称为感兴趣区域(region of interest))指定部331、运动检测部332、以及特征量计算部333。这些功能区块可通过形成于集成电路上的逻辑电路以硬件方式实现，也可通过超声波脉冲回波装置3的处理器将规定的程序展开至存储器中执行而以软件方式实现。
[0032]控制装置4是对电刺激装置2及超声波脉冲回波装置3进行控制的装置，例如可包括通用的计算机。如图1所示，控制装置4包括电脉冲设定部41、脉冲回波设定部42、以及反馈控制部43。
[0033]电脉冲设定部41具有设定电刺激装置2的电脉冲生成部21所生成的电脉冲的脉冲宽度、重复频率及电压等的功能。脉冲宽度设定为与肌肉的单收缩时间(～100ms的级别)相比足够小(例如1ms)。电脉冲的重复频率设定为成为能够充分观测肌肉的单收缩响应(对肌肉施加短脉冲的电刺激时的一次肌收缩响应)的脉冲间隔(例如2Hz)。
[0034]此处，所谓短脉冲，定义为与肌的单收缩响应时间(～100ms的级别)相比足够短的10ms以下的电脉冲波。理想的是1ms以下的脉冲宽度(例如基本波频率2kHz的矩形波一波(脉冲宽度0.5ms等))，但即使是基本波频率2kHz、20波的矩形脉冲串波本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种分析系统，包括：电刺激装置，对肌肉赋予包括短脉冲的电刺激；超声波脉冲回波装置，向所述肌肉发送超声波，并接收经反射的超声波；以及分析部，基于所述经反射的超声波，分析所述肌肉对所述电刺激的单收缩响应时的所述肌肉的收缩特性。2.根据权利要求1所述的分析系统，其中，所述电刺激包括规定的重复频率的所述短脉冲。3.根据权利要求1或2所述的分析系统，其中，所述分析部计算表示所述收缩特性的特征量。4.根据权利要求3所述的分析系统，其中，所述分析部计算在表示所述肌肉的单收缩响应的波形中与所述单收缩对应的峰值的半值宽度作为所述特征量。5.根据权利要求1至4中任一项所述的分析系统，还包括反馈控制部，所述反馈控制部根据所述肌肉单收缩的大小来对所述电刺激的大小进行控制。6.根据权利要求5所述的分析系统，其中，所述反馈控制部增大所述电刺激，直至所述肌肉的单收缩响应饱和。7.根据权利要求1至6中任一项所述的分析系统，其中，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：喜屋武弥，
申请(专利权)人：古野电气株式会社，
类型：发明
国别省市：
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