歩行中の筋の粘弾性を推定するための計測・解析システムを構築した。トレッドミルを歩行しているときに, 脛とふくらはぎの筋に電気刺激を与えて, 皮膚表面の振動(筋音)を計測した。この信号から歩行による振動と, 随意筋音を取り除いて, 誘発筋音のみを抽出した.電気刺激を入力とし, 誘発筋音を出力とするシステムを仮定し, システム同定法を適用して, 伝達関数を求めた。伝達関数から, 筋のスティフネス(弾性)と粘性を推定した。その結果, 脛の筋のスティフネスは, 踵接地時にもっとも大きく, 遊脚期に小さいことを明らかにした。また, ふくらはぎの筋のスティフネスは, 歩行速度に対して線形に増加することを明らかにした。
The researcher proposed the novel method to measure and estimate muscle stiffness in walking using electrically evoked mechanomyogram and system identification technique. The participant walked on a tread mill and electrical stimulation was applied to the tibias anterior muscle, gastrocnemius, and soleus muscles. The measured signal consisted of evoked and voluntary mechanomyograms, and vibration of walking. The electrically evoked mechanomyogram was extracted and the transfer function from the electrical stimulation to the evoked mechanomyogram was identified using a singular value decomposition method. The tibias anterior muscle stiffness was largest at hell contact and smallest at swing phase. The gastrocnemius and soleus muscle stiffness increased as the walking velocity increased. The implies that the muscle stiffness can store kinetic energy as elastic energy and release the elastic energy in walking.
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