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2015 Fiscal Year Annual Research Report

高速分圧抵抗スイッチング電極による脳深部信号の計測

Research Project

Project/Area Number 25282137
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

牧川 方昭  立命館大学, 理工学部, 教授 (70157163)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 塩澤 成弘  立命館大学, スポーツ健康科学部, 准教授 (30411250)
岡田 志麻  近畿大学, 理工学部, 講師 (40551560)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords生体内電気信号 / 電極 / 分圧抵抗 / 高速スイッチング / 脳波 / 心電図 / インナーマッスル / 信号源位置推定
Outline of Annual Research Achievements

生体内電気信号の計測電極とグラウンド電極の間に設置した分圧抵抗値を切り替えることによって、信号源の電圧とその深さに関する情報を取り出すことができる、分圧抵抗の高速スイッチングによる脳深部電気活動の3次元計測装置を開発している.研究最終年度の研究項目は、4) インナーマッスルの筋電図の分離への応用、5) 事象関連電位の計測精度の向上への応用の2項目である
項目4)に関しては、前腕の手指屈曲・伸展筋群を対象に、8組の高速分圧抵抗スイッチング電極を周囲に配置し、各々の電極で得られた筋電信号源電圧と深さ情報を組み合わせることで、インナーマッスルの筋電位成分に応じた変化を電極から得られることが示され、積分筋電図を用いた大まかなインナーマッスル成分の分離に成功した.ただ、筋電図が高速に変化するため、筋電パルス毎の分離には更に回路の高速化が必要である.
更に、項目5)の計測精度の向上に関しては、複数チャンネルの切り替えのタイミング、個々の電極での分圧抵抗の切り替えのタイミング、避けられない時間のずれを補償するための補間方法の検討など、回路そのもの飲み直しを行った.その結果、より精度よく深さ情報を得ることが示された.
以上、当初予定していた研究項目全てについて所定の成果を上げることができた他、製品化を前提としたメーカとの共同研究も開始することができた.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2015 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Novel Estimation Method of Signal Source Position inside a Human Body using Switching Voltage Divider: A Preliminary Study2015

    • Author(s)
      Yusuke Sakaue, Masaaki Makikawa
    • Journal Title

      Biomedical Engineering Letters

      Volume: 5 Pages: 263-270

    • DOI

      10.1007/s13534-015-0195-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 膝関節のテーピングが膝蓋腱に及ぼす力学的影響の検証2015

    • Author(s)
      三上博史、坂上友介、塩澤成弘、牧川方昭
    • Journal Title

      生体医工学

      Volume: 53 Pages: 264-269

    • DOI

      10.11239/jsmbe.53.264

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Novel approach for reduction of sleep latency using pressure stimulus on the human neck2015

    • Author(s)
      Yusuke Sakaue, Megumi Uesu, Teruaki Nochino, Masamichi Tanaka, Masaaki Makikawa
    • Organizer
      World Engineering Conference and Convention 2015
    • Place of Presentation
      Kyoto International Conference Center (京都府京都市)
    • Year and Date
      2015-12-02 – 2015-12-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of Heat Stimulation to Foot Sole on Sleep Latency2015

    • Author(s)
      Teruaki Nochino, Yusuke Sakaue, Masamichi Tanaka, Shima Okada, Masaaki Makikawa
    • Organizer
      12th International Conference on Ubiquitous Healthcare
    • Place of Presentation
      Kindai Univ. (大阪府東大阪市)
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-01
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Novel Estimation Method for Signal Source Position inside HUman Heart using Switching Voltage Divider Electrodes2015

    • Author(s)
      Yusuke Sakaue, Masaaki Makikawa
    • Organizer
      International Biomedical Engineering Conference 2015
    • Place of Presentation
      Hotel Hyundai (Gyeongju, Korea)
    • Year and Date
      2015-11-13 – 2015-11-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of cooling tights on muscle temperature and energy consumption during running2015

    • Author(s)
      Kosuke Honiyo, Yusuke Sakaue, Chika Soukawa, Masaaki Makikawa
    • Organizer
      SICE Life Engineering Symposium 2015
    • Place of Presentation
      Kyusyu Industrial Institute (福岡県飯塚市)
    • Year and Date
      2015-09-04 – 2015-09-04
  • [Presentation] Electrocardiogram Measurement Using Dry-Type Stretchable Electrode2015

    • Author(s)
      Akifumi Okuno, Jihyoung Lee, Naruhiro Shiozawa, Masaaki Makikawa
    • Organizer
      37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • Place of Presentation
      Milano Conference Center (Milano, Italy)
    • Year and Date
      2015-08-29 – 2015-08-29
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 立命館大学理工学部牧川研HP/研究テーマ/基盤研究(B)

    • URL

      http://www.ritsumei.ac.jp/se/~makikawa/

URL: 

Published: 2017-01-06  

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