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Development of inexpensive personal electroencephalogram electrode holder for elucidation of brain activity of individuals with severe motor and intellectual disabilities

Research Project

Project/Area Number 20H01707
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 09060:Special needs education-related
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

Miyaji Koichiro  信州大学, 学術研究院教育学系, 教授 (40350813)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 蛭田 直  神戸芸術工科大学, 芸術工学部, 准教授 (80548230)
山下 健  椙山女学園大学, 生活科学部, 講師 (50783990)
堅田 明義  中部学院大学, その他部局等, 特命教授 (60015435)
渡邉 流理也  新潟大学, 人文社会科学系, 准教授 (40750120)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
Keywords重症心身障害児(者) / 脳波測定 / 個人用脳波測定補助具 / デジタルファブリケーション / パラメトリックデザイン / 日常生活場面 / 重症心身障害児(者) / 個人用脳波電極ホルダー
Outline of Research at the Start

本研究では、重症心身障害児(以下、重障児)の発達研究において困難とされてきた脳波 測定について、簡便、低負担で再現性の高い測定を可能とする安価な個人用脳波電極ホルダ ーを開発する事を目的とする。具体的には以下の方法で研究を行う。
◆デジタルファブリケーションとパラメトリックデザインの専門家との共同研究によって、 重障児個人の頭部形状および様々な姿勢に対応した脳波電極ホルダーの製作技法を開発する。
◆重障児の脳波測定における個人用脳波電極ホルダーの有用性を、従来の測定法と比較する。
◆学習場面など、重障児の日常生活環境での脳波測定における有用性を検証する。

Outline of Final Research Achievements

This study developed a inexpensive personal support device designed to enable simple and accurate EEG measurement in individuals with severe motor and intellectual disabilities(SMIDs). As a basic study, we developed a 3D head scan and a fabrication technique for a personalized EEG electrode support device for healthy adult. We developed a cap to accurately measure the head shape, performed a 3D head scan, and output the designed personalized support device with a 3D printer. As a result, the time required to attach the electrodes was reduced and the position reproducibility was high compared to existing EEG electrode caps. Based on this fabrication technique, we developed personal EEG electrode support devices for SMID individuals. For SMID individuals, a low-burden 3D head scanning method using a smartphone was employed. Although some issues remained with the scanning method, we were able to produce a personalized support device tailored to their living posture.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

重障児の脳波研究のための、測定再現性が高く簡便な個人用補助具の基本的な製作技法をデジタルファブリケーションとパラメトリックデザインにより開発できた。今後の重障児研究への応用が期待できる。スマートフォンを用いた3Dスキャンの技法は、重障児と製作者が離れていても補助具製作を可能にする。近親者が計測者になることで重障児の負担を軽減できるだけでなく、成長にあわせた定期的な計測ができたり、製作者が現地に赴かなくても実施できたりする。この利点は持続的な支援にとって大変重要といえる。さらにこの技法は他の身体部位に関する支援具開発に応用できる。個別の重障児の多様なニーズにも応え得る支援具開発が期待される。

Report

(5 results)
  • 2024 Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 2 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] 超重症児への視覚的注意の指導とその生理心理学的評価2024

    • Author(s)
      宮地弘一郎
    • Journal Title

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      MIYAJI KOICHIRO
    • Journal Title

      Japanese Journal of Physiological Psychology and Psychophysiology

      Volume: 41 Issue: 2 Pages: 141-153

    • DOI

      10.5674/jjppp.2316si

    • ISSN
      0289-2405, 2185-551X
    • Year and Date
      2023-12-31
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      Volume: 47 Pages: 357-364

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      Koichiro Miyaji, Akiyoshi Katada
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      渡邉流理也、宮地弘一郎
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      182
    • Publisher
      ミネルヴァ書房
    • ISBN
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      渡邉流理也
    • Total Pages
      365
    • Publisher
      ミネルヴァ書房
    • ISBN
      9784623090792
    • Related Report
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Published: 2020-04-28   Modified: 2026-01-16  

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