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Development of Biofeedback Application for Several Rehabilitation Systems Adapted by Individual Motor Learning Property

Research Project

Project/Area Number 20H02122
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
Research InstitutionShibaura Institute of Technology

Principal Investigator

Yamamoto Shin-ichiroh  芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (30327762)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 櫻田 武  成蹊大学, 理工学部, 准教授 (40588802)
柴田 芳幸  東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 准教授 (50614319)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Keywordsニューロリハビリテーション / 視覚フィードバック / バーチャルリアリティ / 拡張現実 / リハビリテーション
Outline of Research at the Start

日本では死因として脳卒中は減少しているが,高齢片麻痺者が増加しており,訓練を支えるセラピスト不足が懸念されている.それゆえ近年のリハビリ工学研究ではロボット技術を用いた訓練システムの開発研究が多い.しかしながら,ロボット訓練では患者のモチベーション維持が難しく,その効果を疑問視する報告も多い.このような現状を踏まえ,本研究課題では訓練モチベーションを無知覚・無意識(インプリシット)に高められる新たなバイオフィードバック機能の創成を目標とする.リアルタイムに視覚・体性感覚フィードバックをしつつ,個々人の至適特性を計測し,個々人に最適な歩行・立位姿勢訓練システムの開発を目指す.

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this research thesis is to develop the biofeedback system that the subject’s motivation made implicitly. This research project aimed at the development of the gait & standing posture training system suitable for individual property in real time.
We have developed and evaluated the optimum training method in the gait & standing posture training system. In addition, we have developed the biofeedback system of various parameters in unloading gait training system. The final aim of this research project was not achieved completely, but we have gotten some milestones for the final achievement.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究課題の目的は,障害者や高齢者の訓練モチベーションを無知覚・無意識(インプリシット)に高められる新たなバイオフィードバックシステムを歩行・立位姿勢訓練システムに組み込むことであった.そのプロトタイプは組み込むことができた.まだ最終的な開発目標が達成できたわけではないが,そのマイルストーンは得られたのではないかと思われる.将来的にテーラーメイドなリハビリ訓練処方が可能となれば,臨床的にも大いに意義ある研究成果となるのではないかと思われる.

Report

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

    (23 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (18 results)

  • [Journal Article] Individual Sensory Modality Dominance as an Influential Factor in the Prefrontal Neurofeedback Training for Spatial Processing: A Functional Near-Infrared Spectroscopy Study2022

    • Author(s)
      Sakurada Takeshi、Matsumoto Mayuko、Yamamoto Shin-ichiroh
    • Journal Title

      Frontiers in Systems Neuroscience

      Volume: 16 Pages: 774475-774475

    • DOI

      10.3389/fnsys.2022.774475

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comfortable and Convenient Turning Skill Assessment for Alpine Skiers Using IMU and Plantar Pressure Distribution Sensors2021

    • Author(s)
      Seiji Matsumura, Ken Ohta, Shin-ichiroh Yamamoto, Yasuharu Koike and Toshitaka Kimura
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 21 Issue: 3 Pages: 834-834

    • DOI

      10.3390/s21030834

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Inverse Modeling of Nonlinear Artificial Muscle Using Polynomial Parameterization and Particle Swarm Optimization2020

    • Author(s)
      Dzahir, Mohd Azuwan Mat, Yamamoto, Shin-ichiroh
    • Journal Title

      Advances in Materials Science and Engineering

      Volume: - Issue: 1

    • DOI

      10.1155/2020/8189157

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Distinct bilateral prefrontal activity patterns associated with the qualitative aspect of working memory characterized by individual sensory modality dominance2020

    • Author(s)
      Matsumoto Mayuko、Sakurada Takeshi、Yamamoto Shin-ichiroh
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 15 Issue: 8 Pages: e0238235-e0238235

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0238235

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    • Author(s)
      Van-Thuc Tran, Sasaki Kota, Yamamoto Shin-ichiroh
    • Journal Title

      APPLIED SCIENCES

      Volume: 10 Issue: 13 Pages: 4685-4685

    • DOI

      10.3390/app10134685

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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