2011 Fiscal Year Annual Research Report
磁気で力を測る:指タップ力計測法の提案とパーキンソン病診断支援システムの開発
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21360118
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
辻 敏夫 広島大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90179995)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 良幸 広島大学, 大学院・工学研究院, 助教 (40336920)
吉栖 正生 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (20282626)
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| Keywords | 指タップ運動 / 血管内皮機能 / 箔状圧電センサ / パーキンソン病 / 指タップ力 |
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| Research Abstract |
本年度は指タップ運動を対象として,磁気と生体機械特性から安定して指間に働く力を推定するために,指タップ運動計測装置の再現性を評価する方法ならびに指タップ運動中の自律神経系活動解析を行うための方法論を確立すること目的として研究を実施した.指タップ運動を用いて医療診断を行うためには,指の運動やリズムなどを安定かつ高精度に繰り返し計測・評価できる必要がある.研究代表者は昨年度までに,計測した指先間距離から指タップ時の指間力を評価できる方法を考案した.本年度は,指先力推定法の精度を検証するために,指タップ運動計測に用いる磁気センサの計測における再現性を評価し,磁気センサを用いて十分に指タップ運動を計測可能であることを示した[計測自動制御学会誌].
また,神経支配された運動機能状態を正確に評価するためには,力学的な指タップ運動の評価だけでは不十分であり,指タップ運動中の自律神経状態を的確に把握する必要があると考えられる.本年度は,指タップ運動中に自律神経活動を計測するために,血管の内皮機能を評価するための新しい対数線形血管粘弾性モデルを考案した.さらに,小型軽量な箔状圧電センサを用いて皮膚表面から非観血に血管の粘弾性特性を計測・評価する方法論を開発[電気学会論文誌,International Journal on Electrical Engineering and Informatics]するとともに,自動血圧測定器を用いて簡易的に血管内皮機能を評価できる新しい方法論ez-FMDを考案した[SII 2011口頭発表,日本国特願].
さらに,指タップ運動中の自律神経活動評価を実施し,若年群と中高年群の指タップ運動中の自律神経活動に差異が認められた[日本人間工学会口頭発表].この結果とパーキンソン病などの神経疾患患者の自律神経活動の関連性については今後調査が必要である.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
高精度な指タップ運動と指タップ力の計測のための磁気センサの再現性評価法を確立するのみならず,箔状圧電センサを用いた新しい血管粘弾性特性の評価法や,一般家庭で広く用いられている自動血圧計を用いた血管内皮機能の評価法,さらにそれらのベースとなる対数線形血管粘弾性モデルを新たに考案した点.
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度に提案した指タップ運動中の自律神経活動評価法をベースとしてパーキンソン病患者を対象とした指タップ運動の計測実験ならびに自律神経活動の評価実験を実施することで,パーキンソン病患者の自律神経活動と運動タスクの関連性について調査する.また,本年度までに構築してきた指タップ力推定法を用いて同時に指タップ力の推定を行い,指先力と神経活動の関連性を探る.さらに,,指タップ中の力を生成する脳機能モデルに着目し,指タップ運動などのリズミックな運動を生成するための運動モデルの構築を試みる.
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[Journal Article] 箔状圧電センサを利用した血管粘弾性インデックスの非観血モニタリング2011
Author(s)
丸山大海, 平野陽豊, アブドゲニ・クトゥルク, 辻敏夫, 福田修, 上野直広, 鵜川貞二, 中村隆治, 佐伯昇, 河本昌志, 吉栖正生
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Journal Title
電気学会論文誌C部門
Volume: 31
Pages: 1518-1527
Peer Reviewed
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[Journal Article] 磁気センサ型指タッピング装置の再現性評価2011
Author(s)
佐野佑子, 神鳥明彦, 島圭介, 田村康裕, 高木寛, 辻敏夫, 野田正文, 東川史子, 横江勝, 佐古田三郎
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Journal Title
計測自動制御学会論文集
Volume: Vol.47, No.6
Pages: 272-281
Peer Reviewed
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[Journal Article] Noninvasive Estimation of Arterial Viscoelastic Indices Using a Foil-type Flexible Pressure Sensor and a Photoplethysmogram2011
Author(s)
Harutoyo Hirano, Hiromi Maruyama, Abdugheni Kutluk, Toshio Tsuji, Osamu Fukuda, Naohiro Ueno, Teiji Ukawa, Ryuji Nakamura, Noboru Saeki, Masashi Kawamoto, Masao Yoshizumi
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Journal Title
International Journal on Electrical Engineering and Informatics
Volume: Vol.3, No.4
Pages: 498-515
Peer Reviewed
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[Presentation] 血管粘弾性インデックスによる指タップ運動中の自律神経活動評価2011
Author(s)
伊藤雅史, 平野博大, 小松雄亮, 堀内徹也, 平野陽豊, 栗田雄一, 鵜川貞二, 神鳥明彦, 島圭介, 中村隆治, 佐伯昇, 河本昌志, 吉栖正生, 佐古田三郎, 辻敏夫
Organizer
日本人間工学会中国・四国支部九州・沖縄支部合同開催支部大会講演論文集
Place of Presentation
下関市生涯学習プラザ
Year and Date
2011-11-26
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[Presentation] Measurement of Arterial Viscoelastic Properties Using a Foil-type Pressure Sensor and a Photoplethysmography2011
Author(s)
Harutoyo Hirano, Hiromi Maruyama, Abdugheni Kutluk, Toshio Tsuji, Osamu Fukuda, Naohiro Ueno, Teiji Ukawa, Ryuji Nakamura, Noboru Saeki, Masashi Kawamoto, Masao Yoshizumi
Organizer
The 3rd International Conference on Electrical Engineering and Informatics
Place of Presentation
Bandung, Indonesia
Year and Date
2011-07-18
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[Presentation] 光電容積脈波を利用した対数線形化末梢血管粘弾性インデックスの提案2011
Author(s)
平野博大, 堀内徹也, 丸山大海, 平野陽豊, Kutluk Abdugheni, 辻敏夫, 鵜川貞二, 中村隆治, 佐伯昇, 吉栖正生, 河本昌志
Organizer
日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2011講演論文集
Place of Presentation
岡山コンベンションセンター
Year and Date
2011-05-28
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[Presentation] 箔状圧電センサを利用した血圧脈波の計測-足背動脈波計測と血管粘弾性インデックスの推定-2011
Author(s)
平野陽豊, 丸山大海, Kutluk Abdugheni, 辻敏夫, 福田修, 上野直広, 鵜川貞二, 中村隆治, 佐伯昇, 河本昌志, 吉栖正生
Organizer
日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2011講演論文集
Place of Presentation
岡山コンベンションセンター
Year and Date
2011-05-28
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