機能的電気刺激(FES)による核上型神経因性膀胱の尿失禁・尿排出機能再建

機能的電気刺激(FES)による核上型神経因性膀胱の

尿失禁・尿排出機能再建

著者

半田 康延

JI.一†{ ､ ` ･> +T_ノ

機能的電気刺激(FES )による

核上型神経因性膜朕の尿失禁･尿排出機能再建

(研究課題番号11835004)

平成1 1年度∼平成_1 2年度科学研究責補助金

(基盤研究(C) (2))研究成果報告書

平成13年3月

00021006891 ______   ■ 研究代表者  半田 康延

(東北大学 未来科学技術共同研究センター)

β級

′

′ 平成1 1年度∼平成1 2年度科学研究費補助金

(基盤研究(C) (2))研究成果報告書

(研究課題番号11835004)

研究組織

研究代表者:半田 康延 (東北大学未来科学技術共同研究センター･教授) 研究分担者:浪間 孝重  く東北大学医学部附属病院･助手) 藤居  徹 (東北大学大学院医学系研究科･助手)

研究経費

平成1 1年度   2,800千円 平成1 2年度    800千円 合計   3,600千円

′ Ⅰ 研究背景 高齢者社会の急速な出現と､労働･交通災害の増加により脳血管障害や各種脊髄障害に よる上下肢運動機能障害と共に排尿障害も増加の一途を辿っている｡排尿障害は拘緒や痴 呆と並んで患者のQudityof止fe (QOL)を著しく低下させるものとして近年社会的関心 が高まっている｡ 一部の排尿障害には薬物を主体とする保存療法が奏功するが､脊髄損傷などによる核上 型神経因性勝脱の難治性排尿障害に対する保存療法には限界があり､侵峯の大きい手術療 法に頼らざるを得ない現状である｡しかし､高齢患者や幼少患者においては手術療法の適 応は大きく制約されるものと考えられ､高齢者や小児にも広く適応可能な侵蓑の少ない新 たな保存療法の開発が望まれる｡ 機能的電気刺激(FES)は､失われた生体組織の機能再建の有力な手段であり､上肢下 肢運動機能障害の制御法として整形外科領域･神経内科嶺域では､埋め込み式電極や電気 刺激装置がすでに実用化されている｡ FESは原理的には電気刺激に対して興奮性を有する全ての生体組織が対象であり､排尿 障害の原因となる下部尿路組織もその例外ではない｡ 最近､核上型神経因性膜朕に対して仙髄後根を切断して排尿筋過反射の抑制と勝月光容 量の増加を図り､さらに仙髄前根に埋め込み式の刺激装置を装着して尿排出を誘発する排 尿制御を行う方法が､欧米で盛ん報告されるようになってきた｡しかし､この方法は骨盤 神経と陰部神経の遠心路が同時に興奮するため､排尿筋括約筋協調不全を呈し､高圧排出 や残尿増加を引き起こす点､及び排便などの仙髄後根の生理的機能を犠牲にする問題点を 内包している｡ Ⅰ Ⅰ 研究目的 本研究は､蓄尿･排出動作をFES単独で再建することを目的としている｡仙髄前根を 電気刺激する際に生じる排尿筋括約筋協調不全の問題を克服することが本研究の主題であ る｡すなわち､高周波数刺激で横紋筋性尿道括約筋の反応性を一時的にブロックしつつ､ 低周波数で膜朕排尿筋を収縮させ尿排出動作を獲得する至適条件を決定することが課題で′ ある｡このために､専用の刺激装置を開発し成犬を用いて末梢神経を含む仙髄領域に周波 数/強度の異なる種々の電気刺激を加え､横紋筋性尿道括約筋の反応性を計測する｡その 結果を基に､横紋筋性尿道括約筋活動のプロッ･ク効果を検討し､最終的に尿排出動作に関 わる仙髄前程刺激の至適条件を決定する｡ 1

Ⅰ Ⅰ Ⅰ.研究成果 A.FESの刺激装置の設計(付録A参照) 東北大学工学部電子工学科の協力のもの､ 2チャンネルの多重変調刺激が可能な 2Channel ･ 2Phase刺激装置を開発した｡以下､本装置のハードおよびソフトウェアに ついて概説する｡ OUTPUT ch.1 OUTPUT ch.2 本装置は､いままでコンピュータ によって計算されていたパルス周 波数やパルス幅の出力を完全にハ ードウェア化し､コンピュータの 負荷を最小限に抑えることを目的 とし､また､左右陰部神経への同 時･交互刺激を行うために設計さ れた刺激装置である｡その特徴と して以下の2点が挙げられる｡す なわち､パルス幅(0-1msec)､ パルス振幅(0-10V)､ ′てルス周 波数(0-4000Hz)までの′てルス 図1 試作刺激装置の制御国      列をそれぞれパラメータに正比例 した制御電圧を与えるだけで生成させることができる｡また､パルス列出力は2チャンネ ル独立､チャンネル間同期､さらにチャンネル間でパルスの位相差花(1800 )をソフト ウェアで瞬時に切り替えできる｡ 本装置は､図1のような構造になっている｡ VCO部は制御電圧に比例した周波数の方 形波パルスを生成する｡ PWM部は制御電圧に比例したパルス幅のパルスを生成し､ PAM 部で制御電圧に比例したパルス振幅を生成する｡同期･非同期切り替えにより､同期時 にはchl.の方形波パルスが両チャンネルに用いられ､位相切り替えにより､ ch2･のパル スの位相を変化きせることが可能となっている｡ 付録Aに回路図とC言語を用いた今回の多重変調装置制御用プログラムリストを呈示 した｡ B.刺激周波数による横紋筋性尿道括約筋の反応性の検討 日的:横紋筋性尿道括約筋の応答を抑えるブロック刺激の至適周波数を検討する目的で､ 成犬雄を用いて当該括約筋の臨界融合周波数を求めた｡ 2

図2 実験装置概略図

方法:雑種成犬10頭(体重9.5-16.5kg)を用いた｡ベントパルビタール25mg/kgの 静脈麻酔で導入後､気管内挿管下でαクロラロース10-20mg/kg/hrを点滴して麻酔深 度を維持した｡ まず､体位を腹臥位とし､両側坐骨直腸喬から陰部神経本幹を露出した｡直径30〟m のステンレスワイヤーで電極間距離1cmのカフ型双極刺激電極を作製し片側の陰部神経 に装着した｡次に､背臥位とし下腹部正中切開にて勝耽､前立腺､尿道を展開した｡前立 腺尖部で横紋筋性尿道括約筋(PUS)を 露出し､さらに泌尿生殖隔膜を直視下で 確認できるまで剥離した｡勝畔に切開を 加えて開放し､前立腺尖部から1cm遠位 のPUS部尿道には勝朕から順行性に骨盤 底筋(PFM)部虎道には外尿道口から逆 行性に7.5Fr.マイクロチップ圧トランス デューサーを挿入して固定した(図2) ｡ 電気刺激条件としては､刺激強度は 単収縮曲線から求めた最大上刺激､刺激 幅は0.2msecの陰性矩形波とし､刺激周 波数を5･10･20･30･50Hzとした 時のPUS部尿道とPFM部尿道の内圧変化 時同 Fusion ･ndex:慧ilOO 【%] 図3 Fusion lndexの定義

からFusionindexを算出した｡ Fusionindexは､筋張力の融合の度合いを評価するパラ メーターであり､図3で定義される｡たとえ最大張力が大きくても､筋が震えることで最 低張力が下がることは実用性から問題を生じる｡尿道閉鎖で考えれば最低張力による尿道 閉鎖圧が勝耽内圧より常に高値であることが要求される｡エネルギー効率から刺激周波数 はより低い値であることが理想と考えられるが､全ての個体で安定した弱閉鎖を維持する ためには50%程度のFusionindexが必要と想定しそのための最低周波数の吟味を行った｡ さらに､強閉鎖のための90%Fusion以上(臨界融合周波数)を得られる最低周波数の吟 味も併せて検討した｡

(u ntet ani最低庄/I etani圧)

PUS 10   20   30   40   50   60 Hz PFM 10   20   30   4D   50   60 Hz 図4 各刺激周波数によるFusion Index 結果(図4 ･ 5参照) : PUS部尿道およびPFM部尿道の各刺激周波数におけるFusion indexは､ 5Hzではいずれの部位でもFusionは得られなかったが､ 10Hzではそれぞれ 平均3.4%､ 29.0%､ 20Hzではそれぞれ平均54.7%､ 62.8%､ 30Hzではそれぞれ平均 85.1%､ 96.9%､ 50Hzではいずれも100%Fusionが得られた｡また､ 10HzではPFM 部尿道は10頭中9頭で弱いながらもFusionが観察されたが､ PUS部尿道でFusion が観察されたのは僅か2頭のみであった｡さらに､ 20HzではばらつきはあるものPUS 部尿道およびpFM部尿道いずれでもFusionが観察された｡一方､ 50Hz以上ではPUS 部尿道およびPFM部尿道いずれでも100%Fusionが全例で観察された｡以上から､安 定した弱閉鎖を維持できる最低周波数は耐疲労性と土ネルギ-効率から両括約筋で50 % Fusionが得られた20Hzに､両括約筋で強閉鎖のための臨界融合周波数を得られる最低 4

′ 周波数はエネルギー効率から50Hzに設定することとした｡ 筋電団 cmH20 150 _･尿道内圧100 50 0

図5 刺激頻度(周波数)による尿道内圧の変化

C.高周波数刺激による横紋筋性尿道括約筋活動のブッロク効果の検討 日的:横紋筋性尿道括約筋の反応性の検討に引き続き､より高い周波数に対する横紋筋性 尿道括約筋の反応性を吟味して､排尿筋括約筋協調不全を防止するためのブッロク効 果の可能性を二重刺激法を用いて検討した｡ 方法:雑種成犬雄2頭を用い､研究成果Bの方法に準じて片側陰部神経本幹に2本の 刺激用カフ電極を設置し､下腹部正中切開にて勝朕を開放して経膜既約にPUS部尿道へ マイクロチップ圧トランスデューサーを留置した｡勝耽痕を置いた後､腹腔内にバルーン カテーテル付きの圧トランスデューサーを挿入して下腹部を閉創した｡ 刺激条件のうち､刺激振幅は単収縮より求めた最大上刺激振幅､刺激幅は0.2msecと して固定した｡近位側カフ電極を試験刺激用に､遠位側カフ電極を条件刺激用とした｡ まず､条件刺激を設定を目的に､ ･′遠位側電極に5Hz､ 50Hz､ 300Hz､ 3000Hzの周波 数で5秒間の刺激を行い､ PUS#尿道の内圧変化を記録した｡次いで､ 3000Hzの条件刺 激を負荷した状態で､ 5秒間の50H之の試験刺激を行いPUS部尿道の内圧変化を観察した｡ 結果: (1)条件刺激の設定 5Hzでは単収縮が､ 50Hzでは100%のfusion hde立が得られ5秒の刺激時間では､尿道内 圧の低下は認めなかった｡ 300Hzの刺激では明らかな疲労性の圧低下が観察されたが尿道 5

内圧はOcmH20には至らなかった｡.3000Hz刺激では刺激の開始と終了時にスパイク状の 圧上昇を認めたが､刺激中は尿道内圧は全く上昇せず､いわゆるparalytic効果が得られた 可能性が示唆された(図6) ｡ /II9′∼9 2tJも指 44      日}6′.09)23 印即 納! 5Hz  ､ 1 __ H-__ …lI _ -M7 --‡一 ●      l 二二 ェ--二ュ =二二二二⊥  -二二二二__｣ 3000Hz･.∵ 300Hz ､ 50Hz .._    ー "M _一.∼____.-LL'-･.ia狩川QN KDF)I?E如 図6 条件刺激の改定: 3000Hzによるparalytic effect? (2)二重刺激によるブッロク効果の検討 当初､ 3000Hzの条件刺激を行うことで､横紋筋性尿道括約筋の神経筋接合部での伝達 物質の枯渇により50Ⅰ七刺激による尿道内圧の上昇が抑制されることが予想された｡ 二二二二二二二二二二二

-   -    -    -      -       -   -∴l′∵ ′

ヒ=三土地=.ここと.ニ｣⊥=ゝニ｣｣エゴ L-ナ● ･ i-.しこ.二二二二ユ_二二叫ニ` {しこ_｣▲二｣=_i_ニ⊥こしヰ_こ

図7 二重刺激法による尿道内圧の変化:

条件刺激(3000Hz) ･試鹸刺激(50Hz)

6

′ しかし､結果は3000Hzの条件刺激は50Hz刺激に対する尿道内圧反応に何ら影響を与え なかった(図7) ｡その理由として､ Paralyticeffectを期待したが､矩形波による刺激 では神経線経の周囲組織が低周波フィルターの役割を果たして､矩形な刺激波の直流成分 が歪められたため､神経組織に対して3000Hzの刺激が行われなったためと考えられた｡ これを解決するためには､刺激波形を正弦波として行う方法が考えられた｡本研究期間に は､この実験は行えなかったが､今後検討を続けていく予定である｡ ⅠⅤ結語 本研究は､仙髄前根を電気刺激する際に生じる排尿筋括約筋協調不全の問題を克服し て蓄尿･排出動作を機能的電気刺激(FES)単独で再建することを目的としている｡今回 の研究期間内に以下の研究成果が得られた｡ 1)刺激装置の開発: 2チャンネルの多重変調刺激が可能な2channel /2phase刺激装置 を開発した｡その特徴として､パルス幅､パルス振幅､パルス周波数をそれぞれパラメー タに正比例した制御電圧を与えるだけで生成させることができること｡また､パルス列出 力の2チャンネル間の独立･同期･逆相をソフトウェアで瞬時に切り替え可能としたこと が挙げられる｡ 2)刺激周波数による横紋筋性尿道括約筋の反応性の検討:横紋筋性尿道括約筋の応答を 抑えるブロック刺激の至適周波数を検討する目的で､成犬雄を用いて当該括約筋の臨界融 合周波数を求めた｡そめ結果､ 5Hzでは0%､ 10Hzでは平均3.4%､ 20Hzでは平均54.7%､ 30Hzでは平均85.1%､ 50Hzでは100%のFusionindexが得られた｡以上から臨界融合周 波数は50Hzと考えられた｡ 3)高周波数による横紋筋性尿道括約筋のブロック刺激:より高い周波数刺激に対する横 紋筋性尿道括約筋の反応性を吟味してブロック刺激の可能性を検討した｡ 300Hzの刺激 では明らかな疲労性の圧低下が観察されたが､ 3000Hz刺激では刺激の開始と終了時にス パイク状の圧上昇を認めたが､刺激中は尿道内圧は全く上昇せず､いわゆるparalytic効 果が得られた可能性が示唆された｡ ･次に､二重刺激法にて3000Hz刺激を条件刺激とした 場合の､ 50Hz刺激に対する尿道内圧の変化を検討した｡当初､ 3000Hzの条件刺激を行 うことで､横紋筋性尿道括約筋の神経筋接合部での伝達物質の枯渇により50Hz刺激に よる尿道内圧の上昇が完全に抑制されることが予想された｡しかし､結果は3000Hzの条 件刺激は50Hz刺激に対する尿道内圧反応に何ら影響を与えなかった｡ 7

付録A 2Cahnnel ･ 2Phase刺激装置の設計図

付録A

2Channel ･ 2Phase刺激装置の設計図

1 はじめに

本装置は､いままでコンピュータによって計算されていたパルス周波数やパ ルス幅の出力を完全にハードウェア化し､コンピュータの負荷を最小限に抑え ることを目的とし､また左右陰部神経への逆相･同相刺激を行うために設計さ れた刺激装置である｡その特徴として､ ●パルス振幅(0-10V)､パルス幅(0-1msec.)､パルス周波数(0-1kEヱ)までの パルス列をそれぞれパラメータに正比例した制御電圧を与えるだけで生成さ せることができる｡ ●パルス列出力は､ 2チャネル独立､チャネル間同期､さらにチャネル間でパ ルスの位相差7r(1800 )をソフトウェアで瞬時に切替えができる｡ などが挙げられる｡

′ 付録A 2Calmnel ･ 2Phase刺激装置の設計図

2 装置の構成

本装置は､以下のような構成になっている｡

OUTPUT ch.1 OUTPUT ch.2

● vco部は制御電圧に比例した周波数の方形波パルスを生成するo ● pwM部は制御電圧に比例したパルス幅のパルスを生成し､ PAM部で制御電 圧に比例したパルスを生成する｡ ●同期･非同期切替により､同期時には､ ch.1の方形波パルスが両チャネルに 用いられる｡ ●位相切替により､血.2のパルスの位相を変化させる｡

付録A 2Calmnel ･ 2Phase刺激装置の設計図

VCO部

100k      8200pF

一ook c○rrtrol1∝批07110k 100ko71680 071 2SK30A20k10k D G1$15881S1_588､

ら 著咾 Jrﾂﾒ Irf, 5VZener

RectanpJq Wave

′

付録A 2Calmnel ･ 2Phase刺激装置の設計図

同期･非同期切替え､及び位相切替え部

PWM corhol PAN oorTtrDl

PWM､ PAM部

From VCO

付寿A 2Calmel ･ 2Phase刺激装置の設計図

4 -制御用プログラムのブロック図

実験で用いた制御用プログラムは､平常時には刺激孝行いつつ腐朕内圧を常 時モニタし､一定値をこえると制御用の刺激を定められた時間出力し､また平 常時の刺激にもどる動作を行っている｡プログラムの動作の流れを以下に示す｡ また､次節にプログラムリスト(C言語)を記す｡

≡｣か一｢重lヰ.1:.,:::.. 1J; ;<Ti,.La

′ 付録A 2Cahnnel ･ 2Phase刺激装置の設計図

5 制御用プログラムリスト

/****'…*…*H…*…*…事…HH*'H…*=**叫***相川*HH 多重変調装置用制御プログラムVer. 2.03 プログラム名: znulti2_3.C 使用装置:同期制御回路内蔵2ch多重変調装置mk Ⅱ :ADA1 2-8/2 ポートアドレスDOh シングルエンド入力バイポーラー10 10 10V :DA12-16 ポートアドレス2IX)A

copyright ◎ Masaki NISHIZAWA MCMXCVl

*H…書++--･,***H……書HH+･H++*=書=*…書*…*JI*…事■*/ #inchLdc <stdio.h> 粥nchLde <conio.h> 粥ncbde <gaph･h> ntLCh)de dizne.h> #izLChLdc <Jnath.h> #hclllde <stdIib.h> #izLChLdc <bios.h>

#detizLe ADAB OxdO

#de血Le DAB Ox2dO

/*グローバル変数の宣言書/ int node; int syO,syl ; int phO,phl; float血q【4),pw【41, aznp【41 ; 瓜oat ti; float vo th; /*初期設定事/ void initO ( otltP(DAB+2,Ox80); outpPAB+4,0Ⅹ2); outpPAB+ 1 ,Ox丘); outpPJ岨+0,Oxc); outpPAB+4,o託l ); o叫(ADAB+0,0); outp(AM+ 6,0Ⅹ80); )

/書ADA12-即Z Port OXDO書/

/* DA12116 Port OX2IX)書/

/書モード｡ o:Pl値以上､ 1:FEI値以下書/ /■同期スイッチ｡ 0:平常､ 1:制御'/ /*位相スイッチ｡ 0:180㌧ 1:0° */ /書【0】:平常chO,【1】‥chl,【2】:制御chO,【3]chl '/ /事制御モードの維持時間*/ /書閉値電圧'/ /事DAボードのハードリセット*/ /* DAボードレンジセットモード♯/ /* DAボード12-15ch. -10 to +10V set ∼/ /書DAボード同期出力モードセット､カウンタ使用書/ /書ADAボード初期設定*/ /* ADAボード出力クリア'/

付錬A 2Calmnel ･ 2Phase刺激装置の設計図

/書DAボードのタイマの設定書/

void dab_timcset(unsigned izlt tiJn)

f tJz)sigDCJ Jht ZnSb,Isb; nstFtidOxl 00; lsb=tim %0Xl (氾; outpPAZl+ 1 4,Ox3 4); otlt〆DAB+ 8,Oxc8); otLtPPAB+ 8,OxO); olJtPPAB+ 1 4,Ox74); otltP(以岨+ 10, 0Xe8); OtLtPPAB+ 10,Od); otItpPJU+ 14,OxtA); H otltP(M+12,lsb); otltPPAB+ 1 2, znsb); 〉 /書関数●/

tlnSigzIcd int dalO_cony(hat vol)

(

uJ)Signed iAt nit;

uit= (I)zISiBDed int)(0･4095f'vol);

retuTtL tlit●0Ⅹ10･,

)

uzLSiPeJ izLt c_Bq(noat丘q) t

tIZ)Signed itLt tLit;

float dt;

dt=丘q事10･Of;

tLit=da 1 0_atLV(Jt); rettlm tlit;

)

t)tLSigBeJ izLt C}W(float pw)

(

tmsigned int 1)it; float dt;

dt=pw'2048･Oql OOO･Of;

uit=(tlnSigned int)(dt); rcttJm tlit*OxlO;

)

uzlsigned int c_amp(float an)p)

t unsiPcd id tlit; tLit=d a1 0_cozLV(amp); rettlm tlit; ) /*tiは設定秒数の20倍の値を引数にする*/ /*カウンタo /* 200=0Ⅹ8の下位 ツワ=. /書カウンタ1を選択書/ /* 1∝氾=Ox3e8の下位*/ /●       上位'/ pカウンタ2を選択*/ , /書下位書き込み書/ /書上位書き込み書/ /♯oto+10VのD/A変換のIT--タ計算'/ /事Freq.からPfMデータを計井書/ /書Freq. 良 Pw.からpWMデータを計算書/ /* A叩.からpAMデータを計井*/

′ 付録A 2Calmnel ･ 2Phase刺激装置の設計図 /*キータッチ検出*/ int key)'n(void) ( i畔bh )'tO==0) f rcbmO; ) eJse ( rctum getchO; ) ) /書諸値入力*/ void - dj np(void) ( char datal40); izltn; doat dtznp;

tLnSiPed izLt I_COAT;

_cJearscrcezlLGCLEARSCREEN); settextoolor(7); priJ)tt(●qh平常時の設定yzl ''); zL=0; for(;;) ( prind("yzL同期させる･ ･ 1 ､させない･ ･0.終了はEキー"); n=gctdleO; if (zL=='e'lJ n==rE) f printBt"yn終了しました｡ ¥が); exit(0); ) if (n=='1) ( syO=1; _scttexlcoJor(2) ; for(;;) f prindrryn同期をかけます｡位相差は180°-0､ 0.･ - 1｡ "); n=gctcheO･, if (A==Y).) f printL("¥n位相差は180oです｡ yn"); phO=0., break; I if (zl=='1 I) t priDtft-rytL位相差はOoです｡ ¥A"); phO=1; brcak; 〉

付録A 2Cahnnel ･ 2Phase刺激装置の設計図 /'確認書/ ht recqnL(void) f izItn; _cleaJSCTeCZL L… CREEN); prizltht%平常時M); printA("ytlytチャンネル1 ¥tnチャンネル2n); iL(syO==0) ( printh(%周波数yt%･of Hがtytyt%･Of比",叫0】,丘q【1】)･, 〉 eJse i printht"yn周波数判%.Of H州同期(位相差%d度)一㌧frqlo】,(1180)*bh0-1))･, ) priJlt町yn′loルス幅yt%.of FL dytytyt%･Of JL S廿,pw(0】,pwl1 ]); printA(%振幅yt%･ohV鮒%･0血V",aznpl0】,a･npl1 I); pn'zLtBryn¥nyJ)制御時"); priAtAtpyB判チャンネル1判判チャンネル2W); iBtsyl ==0) ( printh(%周波数判%･Of H洲%･Of比",丘q【2),丘q【3]); 〉 e)se f printBt"yn周波数yt%.of H州同期(位相差%d度)竹,血ql2),(-180)*bh1-1)); 〉 prizLdr'yn八〇ルス幅yt%･of F･珊1%･Of JL S汁,pwl2】,pw【3)); printh("yz'振幅判% ･仙V相伴l%･ObVq , a叩【2], aznpl3 ]);

printL("ynyn閉値電圧は%･Of mV",vo_th); il(znode==0) t printBtTn EEI値電圧以上で制御モードに遷移"); ) e)sc ( printh(%開催電圧以下で制御モードに遷W); ) p血ti("yn制御モ⊥ドは%･lf秒間続きます｡叶,ti); n=0; printh(wytLyZL確認します｡よろしいですか? 【】巾fyn"); while(n!=●y'&& zL!=rY'&& n!='Jl'&& zL!=Nつ

く

n=gctchO;

)

if(zl=='y'll n==rY-)/* OKを返す書/

( rettlml; ) else i rcturtL 0;

′ 付録A 2Calmnel ･ 2Phase刺激装置の設計図 amp(2]=dtmP ; L break; 〉 〉 printht'-軸軸ch･ 2の設定yzlM); iitsyl==1) ( 丘q 【3 】=丘ql21 ;

prin町同期( %.odb) ｡ yz).T,血q【3】);

) eIsc ( for(;;) t p血tA("周波軌ま(0 to 900比)デフォルトは%･OfFk ",frql3)); gcts(data); iL(dalaLl0】三三¥0) ･ break; dtznp= (Boat)atot(data); iq0･Of<=dl叩&& dtJZlP<=別X)･Of) ( 丘ql3 )=dtnp; break; ) ) ) for(;;) ( printi("パルス幅は(0 to 900 FL S)デフォルトは%･of FL S '',PWl3]); gcts(data); 叫datal0】 ≡ ≡ ¥0) break; dttL)Pe(float)atot(d ata);

iZ(0.Of<=dtmp && dtmp<=900･OD t pwt37=dtmp; bre4 1 I for(;',) t printht"振幅は(o to l仰znV)デフォルトは%･OhV付,a･npl3]); gcts(data); i印atal0】 ≡ ≡ ¥0) break; dtnp= (noat)aLtd(data)',

iL(0･Of<=dtmp && dtmp<=10000･Of)

t amp【3 】 =dt叩; break; 〉 ) )

付録A 2Cahnnel ･ 2Phase刺激装置の設計図 brcak; ) if (zL=='1) ( p血tht"軸位相差は0●です｡軸"); phl=1; beak; ) ) _settextcolor(7)I, brcak; 〉 if (JL=='0) ( syl=0; _settextcoJor(4); prizLth(TJ)同期はかけません｡ yJI"); _scttexlcDIorP); break; ) ) printh(Tn ch･ 1の設定yzI"); for(;;) i printBt"周波軌ま(o to 90比).T-フォルトは%･OB ",Bql2)); gcts(J ata); iGtdata l0】== ¥0) beak; dtⅡlP= (fLoat>t叫ata);

iBt0･Of<dtq} && Jtznp<=?00･OD

i 血q 【21=dtmp; break; ) ) for(',I,) (

pri叫"パルス幅は(0 to 900 F･ S)デフォルトは%･Of I" "･PWt2]);

gets(data);

ibtdata l01== ¥0) break; dtznp= (float)atof(data);

if(0･Of<=dtnp && dtmp<=90･Ot)

t pw【2】 =dtmp; break; ) I for(;I,) t pritLtit竹振幅は(0 10 10000mV)デフォルトは%･0血V ",ampl21); gets(d ata);

ih(d ata 【0】== ¥0) break; dtⅡlP= (hat)atohtd ata);

iL(0･Of<dttnp && dttELP<=10(煤)･Of) (

′ 付象A 2Cahnnel ･ 2Phase刺激装置の設計図 zl=_0; for(;;) ( prhth(･ryn閉値電圧以上で制御モードに遷移･ I ･ M･以下で遷移-L･.'); zL =getChcO; if(n=='tn'" n==M) t JnOde=0; _settextcolor(2); p血th(I.y-同値以上になったら制御モードに移行します｡ ¥が); _settc丸color(6); break; I if (zL==1'" zL==Lつ く zELOde=1 ; _set.te丸coIor(2)', p血th("Ynyn閉値以下になったら制御モードに移行します｡ yn"); _sCttC丸color(6); break; ナ ナ for(;;) ( p血tBtn制御モードの時間は(0･1秒刻みで3276･7秒まで)｡デフォルトは乳1f秒"･d); gcts(data); ihtdatal0)= = ¥0) break; dbELP=(float)ltd(daLta); into.1f<=Jtznp && dtmp<=3276･7f) ( ti=dtmp', break; 〉 ) I_wAt=(tlASiPed int)(ti書20･0); dab_tineset(I_cotLt)., printh(一一軸制御時の設定軸")･, /･制御時間をDAボードに書き込む書/ n=0; for(',;) t prints(r%同期させる-1･させない･ ･0｡ n); n=getcheO; if (I)==11) i syl=1; _sctte丸color(2); for(;;) ( printBtnyn同期をかけます｡位相差は1800-0､ 0㌦ 1｡ "); tL= getChcO', if (n=='0) ( printE("yn位相差は180●です｡軸")･･ phl=0･,

付錬A 2Calmnel I 2Phase刺激装置の設計図 prhtf("同期( %･ofHz) ｡ YtL一㌧frql1]); 〉 else ( for(;;) ( p血thtn周波数は(0 to 900ltz)デフォルトは%･0Hz "･Bql1]); gcts(d ata); iL(data l0)= = ¥0)  brcak; dtnp= (float)atol(d ata);

if(0.Of<=dtzBP && dtmp<=900･OD

t 丘ql1)=dtmp; break･, 〉 ) ) for(',;) t p血町パルス幅は(Oto 9W I. S)デフォルトは%･Of JL S "･PWt1)); gets(data);

if(d ata 【0】== Ⅶ) tqe止;

dtmP= (float)atof(d ata)',

into.Of<=dtmP && dhp<=900･Of)

( pw( 1 ]= dtzELP; break; ) ) for(;;) (

printh(･･振幅は(0 to l00mV)デフォルトは%･ObV ",aⅡlPl1]);

gets(data);

ihtd atal0】 == YO) break; dtmp=(hat)山oh(A ata);

i岬.Of<=dttnp && dtnp<=10000･Ot) ( aznpl 1 )=dttnp; beak; ) ) _scttexlcoJor(6)', for(;;) (

print町制御に移すための閉値電圧は(-9995 to 9995nlV)デフォルトは%･OhV ",vo-th);

gcts(data); ihtdata l01= ≡ ¥0') beik; dtmp= (Boat)atof(data); iBt-9995.Of<=dtznp && dtzz)p<=9995･Qf) i vo山王dl叩; break･, ) )

ノ′ 付象A 2Calmnel ･ 2Pha駆刺激装置の設計図 ) _settextcolor(7); break; 〉 if (D=='0) 〈 syO=0; _sette丸color(4)., printh("YzL同期はかけません｡ ¥np); _settexlcolor(7)', brcak; ) 〉 printBt"yn ch･ 1の設定¥n"); for(;;) t printBt"周波軌ま(0 10 90比)デフォルトは%･OfFk "･frq(01); gcts(a ata); i印atat0】== ¥0) break; dtnp= (hat)atoBtdata);

iZ(0.u<=dttnp && dtmp<=900･OD

f 丘q【0】 =dtmp; break; ) 〉 for(;;) ( pritLth(什パルス幅は(0 to 90 JL S)デフォルトは%･Of JJ S ",PWt01); gcts(A ata); if(data(0】 =三甲0) break', dtznp= (float)atd(data);

iGt0.W<=dlmp && dt皿P<=900･OL) t pw(0)=dtznp; break; ) ) for(;;) ( prizLtit.●振幅は(0 to lOOOOnV)デフォルトは%･ObV..･anpl0】); gets(d ata);

iitd aLta l0】 ≡ ± ¥0) break; dtmp= (hat)atof(data);

if(0.Of<=dtⅡlP && dttELP<=10M･OD i a叩【0】 =dtmp; break; ) 〉 printf(T血ch･ 2の設定¥n-.); il(syO= = 1 ) ( 丘q【11=frql0】;

付録A 2Caもnnel ･ 2Phase刺激装置の設計図

(

ed=(inpPAB+2) & Oxl)',

恵芸  _ :詣慧fLI

p血町軸平常モードに戻りました｡軸-'); rettlrtL NULL; ) /事平常時の動作modeO 【0,1搾使用'/ void std_modeO(void) ( itLt A; float in vo; while(k)血0!= -Qつ く !n-vo=adjn (0); ln_vo=aJjzL (0); if(in_vo>vo_th) i control 0; 〉 else t sync_set(syO+ (2 *ph 0))', for(I)=0;n<= 1 ;A++) /*入力電圧*/ /･最初の〟Dデータは捨てる｡ ∼/ /書同期+位相差セット書/ /●刺激のセット*/ t

otJtSet(A ,CJfq(叫【n )),cAWbwttL ]),C_amp(atnplzL ))); 〉 otltPutO; ) 〉 ) /書平常時の動作tBOdel l0,1)を使用'/ void std_model(void) t intn; float in vo; whileOEeyinO!=-Q) ( 至n-vo≡ adJn (0); ln_VO= adJ A (0); iEtin_vo<vo_th) t controIO; ) elsc t sync_SCI(syO+ (2 'phO)) ; for(n=0;n<=1 ;A++) /*入力電圧書/ /.最初のAのデータは捨てる｡ */ /事同期セット書/ /書刺激のセット書/

ノ′ 付録A 2Cahmel ･ 2Phase刺激装置の設計図 ) ) /*ADデータ入力*/ float adjzL(int ch) ( izltn; tlnSigncJ int dt; floatvo; outp(AI)A臥0,OxlO+ch);  /* An)変換スタート*/

while((A & Ox40) != Ox40)

i

zL = 主np(ADAB+ 1 ); 〉

- ∼ dt=inpw(ADAB+0);

vo=(Jt & Oxq'4･88f-9994･240234f;

rettLm VO;

)

/*出力*/

void syzLC_Set(izlt Sy)

i

otltP(ADAB+ 6,sy); )

/*同期､非同期の切り換え書/

void otLtSCt(izLt Ch,unsipcd int血q,tlnSiPed i･lt PW,tlnSigned iJ't amp) ( oqtpw(DAB+0,8q+ch); OtLtPWPAB+0,pw+ 12+ch); OtltPWPJb0,aznp+4+ch); 〉 void otltPut(Void) t outpPAB+2,Ox2); ) /*制御時の動作【2,3]を使用書/ void oontroI(void) i izlt eJ,A; /'周波数セット'/ /● ′くルス幅セット*/ /書振幅セット●/ /*一斉同期出力書/ prizLthtqyn制御モードに入りました｡ ¥n"); cd=0; outpPAB+4,Ox9); sytLC_Set(Syl + (2 'ph 1 > 8); for(n=2;n<=3 ;A++) /'カウンタスタート*/ /*同期セット+位相差+シグナル*/ /事刺激のセット*/ (

otLtSet(ZL -2,C_Bq(叫n ]),cAwbwt･l ]),C_aZnP(amp l A ))); )

otltPtLtO;

while(cd==0 && ke〆nO!=Ox51)

H

I ▲`;

付録A 2Calmnel ･ 2Phase刺激装置の設計図

(

oulset(Jl ,C_Bq(叫tL ]),CjW(PW(A )),C_amp(aznpl A 】)); ) otJtPutO ; 〉 ) ) /* Jィ> +/ void nainO ( iJlt Ch,A; sctvideotnoJcL98RESSCOLOR); 品itO; for(;;) ( ch=0; diJc(ch == 0) t djnpO; ch= rccozLfO; ) p血th("Yn刺激を開始します｡何かキーを押して下さい･ ¥n''); n=getchO; p血tA(Myn刺汝を開始しました｡中断は'Q■キーです｡ ¥np); il(modc= =0) ( std_nodcOO; ) elsC ( stdJLlOde 1 0; I initO; ) ) /--...-……'………●……`……… 多重変調装置用制御プログラムVor･ 2･03 プログラム名: tnt)Jti2_3･C 使用装置:同期制御回路内蔵2ch多重変調装置mk Ⅱ :ADA1 2-8/2 ポートアドレスIX)A シングルエンド入力バイポーラー10 to lOV :DA12-16 ポートアドレス2IX)A

copyrigh1 ㊨ Masaki MSHIZAWA MCMXCu