2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development research of BMI device for reconstructing body function that enhances sense of agency and sense of ownership
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15H03051
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
加藤 龍 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70516905)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山村 修 福井大学, 学術研究院医学系部門, 講師 (30436844)
生駒 一憲 北海道大学, 大学病院, 教授 (70202918)
横井 浩史 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90271634)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | Brain Machine Interface |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，運動主体感，身体所有感を強く感じられる身体機能再建BMIデバイスの開発とその方法論の構築を目的とする．今年度の成果は以下の2点である．
1)自然な操作感の実現するためのBMIシステムの設計(加藤，横井)
自然な操作感を実現するため，生体信号を制御信号とするのではなく，加速度センサや眼電などを併用したBMI上肢義手を開発した．これにより，手首回転角を装着部の傾きから，把持速度を眼電から推定・制御を行うことで，健常者に近い運動主体感・身体所有感の高い自然な操作感を実現した．また，手指麻痺リハビリのための神経・筋電気刺激装置による手指運動(母指を含む)支援装置を開発し，5指独立の運動補助とモーションセンサを併用することでこれまで問題であった刺激パラメータの探索のための時間を大幅に短縮することが可能となった．さらに，これまで上肢欠損など手指運動に関連する筋群が欠損した高位切断者のための軽量な筋電義手の開発を行った．標的化筋肉再神経分布（TMR）という神経移行手術を利用し，切断された手指神経を残存する上腕の筋群の神経に移行することで，移行後の筋群の筋電位から手指の開閉，手首の回内外，肘の屈伸の自然な操作が可能となった．この成果は，国際学会Ro-MAN2017においてTANIE KAZUO AWARDを受賞した．
2)運動機能障害者への臨床試験と実用化に向けた検討(加藤，山村，生駒)
身体機能再建BMIデバイス，特に筋電義手について運動主体感や身体所有感が見られるかまたリハビリ効果がみられるかを明らかにするため前腕・上腕切断者8名についてその臨床評価を行った．その結果，前腕・上腕切断それぞれ2名について身体所有感・運動主体感の向上や臨床スコア(Box and Block Test)が向上することを確認した．またその成果の一部は，厚生労働省補装具完成用部品に指定され実用化に至った．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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