2014 Fiscal Year Annual Research Report
舌の運動を利用した生活支援技術の開発とリハビリ遊具への応用
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24500637
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
佐々木 誠 岩手大学, 工学部, 助教 (80404119)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
巖見 武裕 秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10259806)
中山 淳 一関工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (70270212)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 舌運動 / 表面筋電位 / 動作識別 / 機械学習 / 生活支援 / リハビリテーション / 医療・福祉 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
舌は，自由度の高い随意運動が可能であるうえ，頸髄損傷などによる重度四肢機能障害においても運動機能が残存しやすい特徴がある．そこで本研究では，舌運動を利用した新しい生活支援技術の開発を目的とし，舌の随意運動，嚥下，開口等の様々な動作に関与する舌骨上筋群の表面筋電位から，各動作を識別する手法を開発した．
ハード面では，フレキシブル基板上に22本の銀電極とプリアンプ回路を組み込んだ多チャンネルアクティブ電極を開発し，ノイズ混入の少ない舌骨上筋群の表面筋電位計測を可能にした．また，ソフト面では，表面筋電位から抽出した時間領域の特徴量（Root mean square）と周波数領域の特徴量（Cepstrum coefficient）をもとに，機械学習の一つであるサポートベクターマシンを用いて舌運動を識別する手法を開発した．そして，舌の運動機能が正常な健常成人男性5名を対象とした評価実験により，口内6動作（閉口状態で舌を右，左，上，下，前に動かす5動作，ならびに唾液嚥下）と口外6動作（開口状態で舌を右，左，上，下へと口外に突き出す4動作，ならびに開口，唾液嚥下）をそれぞれ95%以上の精度で識別できることを明らかにした．さらに，舌運動を利用した生活支援技術を開発するために，舌運動の識別結果でPCのマウスやキーボード操作を可能にするインタフェースを作製した．そして，口外6動作のうち舌先の向きをマウスの移動方向，唾液嚥下を左クリックに対応させ，その操作性を評価したところ，舌の動きで思い通りにPCを操作したり，コンピュータゲームを遊戯できることが確認でき，コミュニケーション支援やリハビリテーション支援への有効性が示された．
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Research Products
(7 results)
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[Presentation] Tongue Motor Training Support System2014
Author(s)
Makoto Sasaki, Kohei Onishi, Atsushi Nakayama, Katsuhiro Kamata, Dimitar Stefanov, Masaki Yamaguchi
Organizer
36th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (IEEE EMBC 2014)
Place of Presentation
Sheraton Chicago Hotel & Towers (USA)
Year and Date
2014-08-26 – 2014-08-30
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