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2017 Fiscal Year Research-status Report

高齢者に特化した口腔ケア訓練・評価システムによる適切な口腔ケア技術についての研究

Research Project

Project/Area Number 17K01563
Research InstitutionShiga University of Medical Science

Principal Investigator

森川 茂廣  滋賀医科大学, 神経難病研究センター, 客員教授 (60220042)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平井 慎一  立命館大学, 理工学部, 教授 (90212167)
王 忠奎  立命館大学, 理工学部, 助教 (50609873)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords看護工学 / 口腔ケア / 力覚センサー / シミュレーター
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、力覚センサーを取り付けた独自の歯列モデルの製作に着手した。これまでは、市販されている口腔ケアシミュレータに加速度センサーを取り付けたもので検討を行ってきたが、義歯のように一体化した歯列をはめ込む構造であるため、周波数は検知できるものの、一本ずつの歯にかかる力の情報を得ることができなかった。本研究では、教育・研究目的であれば自由に使用可能なインターネット上に公開されている精細なCTデータを用いて、3Dプリンターで歯列モデルを製作することとした。3D構築した顔面のデータから下顎部分のみを抽出した後、片側7本の歯と残りの下顎骨部分を別個に造形した。シリコン系接着剤を用いて、7本の歯牙を固定し、裏側の各歯根部に箔ひずみゲージを埋設した。また歯ブラシの柄の正面と側面にも箔ひずみゲージを貼り付け、先端部分は交換可能な構造として、歯ブラシの形状、毛の硬さについての検討も可能とした。ひずみゲージの感度を標準化するため、ロードセルを用いてキャリブレーションしてgf(グラムフォース)としてリアルタイムで表示できるようにした。また、高齢者の歯列を模して数本の歯牙を欠損させたモデルも作製した。この歯列モデルの概略については、10月に開かれた第5回看護理工学会で発表した。ひずみセンサーの設置位置の最適化などの改良を行ったのち、歯科衛生士と口腔ケア未経験者の基礎データを収集し、そのテストデータをもとに、力覚データ処理プログラムの開発を行い、被験者を拡げた研究に向けての準備態勢を整えた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

歯列モデルについては前歯から奥歯まで全ての歯にセンサーを埋め込むとともに、先端の交換のできるセンサーつきの歯ブラシを製作し、歯ブラシの力とそれぞれの歯にかかる力を同時にコンピュータ画面に表示するとともに、記録してデータ解析を行えるシステムを作り上げることができた。このシステムは、口腔ケアの手技の教育訓練のみならず、歯ブラシの性状の検討などにも応用できることが期待され、当初考えていたより研究の発展が期待できる。ただシミュレータのセンサーの数が予定していたよりも多くなり、調整に手間どったが、被験者を拡げた研究をおこなうための準備態勢は整えた。

Strategy for Future Research Activity

被験者として、歯科衛生士さんを集めるのは困難であるので、歯科衛生士学校の学生、看護学科学生、医系以外の学生などを対象者とした研究を立案中である。口腔ケアを行う対象は、ヒトではなくシミュレータであるので、倫理面での問題は少ないと思われるが、被験者には、完全な自由意志で研究に参加できるよう十分な配慮を行うこととしている。

Causes of Carryover

当初ひずみセンサーのキャリブレーションのデータ記録のためにデーターロガー(約30万円)の購入を予定していたが、現有の他社製のデーターロガーを利用することができたため、その予算を翌年度に繰り越し、センサーとタイプの異なるシミュレータの製作に充当することとした。

  • Research Products

    (23 results)

All 2018 2017

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 3 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results)

  • [Journal Article] A Loop-Shaped Flexible Mechanism for Robotic Needle Steering2018

    • Author(s)
      Yamada Atsushi、Naka Shigeyuki、Nitta Norihisa、Morikawa Shigehiro、Tani Tohru
    • Journal Title

      IEEE Robotics and Automation Letters

      Volume: 3 Pages: 648~655

    • DOI

      10.1109/LRA.2017.2779273

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ロボット支援腹腔鏡下前立腺摘出術を受けた患者の体験2018

    • Author(s)
      髙田美雪、桑田弘美、森川茂廣
    • Journal Title

      看護理工学会誌

      Volume: 5 Pages: 41-51

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 弾性アームに基づく操舵可能な針の屈曲機構2017

    • Author(s)
      山田 篤史、仲 成幸、森川 茂廣、新田 哲久、谷 徹
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌

      Volume: 35 Pages: 539~547

    • DOI

      10.7210/jrsj.35.539

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 内視鏡や針に利用可能な弾性アームに基づく屈曲・伸展機構2017

    • Author(s)
      山田篤史、仲成幸、森川茂廣、谷徹
    • Journal Title

      日本コンピュータ外科学会誌

      Volume: 19 Pages: 5-16

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Grasping state estimation of printable soft gripper using electro-conductive yarn2017

    • Author(s)
      Matsuno Takahiro、Wang Zhongkui、Hirai Shinichi
    • Journal Title

      Robotics and Biomimetics

      Volume: 4 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s40638-017-0072-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparison of different soft grippers for lunch box packaging2017

    • Author(s)
      Wang Zhongkui、Zhu Mingzhu、Kawamura Sadao、Hirai Shinichi
    • Journal Title

      Robotics and Biomimetics

      Volume: 4 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s40638-017-0067-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Wrin’Tac: Tactile Sensing System With Wrinkle's Morphological Change2017

    • Author(s)
      Ho Van Anh、Yamashita Hideyasu、Wang Zhongkui、Hirai Shinichi、Shibuya Koji
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Industrial Informatics

      Volume: 13 Pages: 2496~2506

    • DOI

      10.1109/TII.2017.2718660

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Prestressed Soft Gripper: Design, Modeling, Fabrication, and Tests for Food Handling2017

    • Author(s)
      Wang Zhongkui、Torigoe Yuuki、Hirai Shinichi
    • Journal Title

      IEEE Robotics and Automation Letters

      Volume: 2 Pages: 1909~1916

    • DOI

      10.1109/LRA.2017.2714141

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fluorine-19 magnetic resonance imaging probe for the detection of tau pathology in female rTg4510 mice2017

    • Author(s)
      Yanagisawa Daijiro、Ibrahim Nor Faeizah、Taguchi Hiroyasu、Morikawa Shigehiro、Kato Tomoko、Hirao Koichi、Shirai Nobuaki、Sogabe Takayuki、Tooyama Ikuo
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience Research

      Volume: 96 Pages: 841~851

    • DOI

      10.1002/jnr.24188

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] An Adaptive Steerable Needle based on a Loop-Shaped Flexible Arm2017

    • Author(s)
      Yamada A, Naka S, Nitta N, Morikawa S, Tani S, Tani T
    • Organizer
      The 31st International Congress and Exhibition of Computer Assisted Radiology and Surgery
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An Accuracy Assessment of Hybrid Image Navigation System with MR and Ultrasound to Assist Needle Puncture.2017

    • Author(s)
      Yamada A, Naka S, Tokuda J, Tani T, Morikawa S
    • Organizer
      The 31st International Congress and Exhibition of Computer Assisted Radiology and Surgery
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A 1.7 Fr. Steerable Microcatheter based on a Loop-Shaped Guidewire.2017

    • Author(s)
      Yamada A, Nitta N, Naka S, Morikawa S, Tani S, Tani T
    • Organizer
      The 31st International Congress and Exhibition of Computer Assisted Radiology and Surgery
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Needle Steering Methods Based on a Loop-Shaped Flexible Mechanism2017

    • Author(s)
      Nitta N, Yamada A, Watanabe S, Sonoda A, Ota S, Tani T, Inoue A, Naka S, Morikawa S, Murata K
    • Organizer
      RSNA2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Tau imaging using fluorine-19 MRI in a mouse model of tauopathy2017

    • Author(s)
      Yanagisawa D, Ibrahim NF, Taguchi H, Morikawa S, Hirao K, Shirai N, Sogabe T, Tooyama I.
    • Organizer
      Alzheimer’s Association International Conference 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Design and Fibrication of a Soft-Bodied Gripper with Integrated Curvature Sensors2017

    • Author(s)
      Mingzhu Zhu, Zhongkui Wang, Kawamura Sado, and Shichichi Hirai
    • Organizer
      IEEE 24th International Conference on Mechatronics and Machine Vision in Practice
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Real-time Curvature Estimation of Printable Soft Gripper using Electro-conductive Yarn2017

    • Author(s)
      Takahiro Matsuno, Zhongkui Wang, and Shinichi Hirai
    • Organizer
      2017 IEEE Int. Conf. on Real-time Computing and Robotics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fabrication and Performance Comparison of Different Soft Pneumatic Actuators for Lunch Box Packaging2017

    • Author(s)
      Zhongkui Wang, Mingzhu Zhu, Sadao Kawamura, and Shinichi Hirai
    • Organizer
      2017 IEEE Int. Conf. on Real-time Computing and Robotics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Soft Gripper Dynamics Using a Line-Segment Model with Optimization-Based Parameter Identification Method2017

    • Author(s)
      Zhongkui Wang and Shinichi Hirai
    • Organizer
      2017 IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Morphological Computation in Tactile Sensing: The Role of Wrinkle2017

    • Author(s)
      Van Ho, Hideyasu Yamashita, Zhongkui Wang, Shinichi Hirai, Koji Shibuya
    • Organizer
      2017 IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Soft Robotic Gripper for Packaging of Japanese Lunch Box2017

    • Author(s)
      Zhongkui Wang and Shinichi Hirai
    • Organizer
      The 13th Joint Workshop on Machine Perception and Robotics (MPR 2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 力学データに基づく口腔ケアの訓練・評価システムの開発に向けた歪ゲージを用いた歯列モデルの作製2017

    • Author(s)
      森川茂廣、王 忠奎、平井慎一
    • Organizer
      第5回看護理工学会学術集会
  • [Presentation] 骨盤底サポート下着開発のための殿部軟組織の軟らかさ評価2017

    • Author(s)
      田原大輔、西木友浩、熊本真大、二宮早苗、岡山久代、内藤紀代子、森川茂廣
    • Organizer
      第5回看護理工学会学術集会
  • [Presentation] ループ型弾性屈曲機構を用いた針のステアリング性能評価2017

    • Author(s)
      山田篤史,新田哲久,仲成幸,森川茂廣,谷徹
    • Organizer
      第26日本コンピュータ外科学会大会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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