2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development and feasibility study of a BMI assisted pedaling system for rehabilitation of neurologically paralyzed lower extremities
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26282162
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
満渕 邦彦 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (50192349)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒木 望 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10453151)
深山 理 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (30508205)
中谷 真太朗 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10781700)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ブレインマシンインタフェースシステム / リハビリテーション / 医療・福祉 / 脳・神経 / 生物・生体工学 / 生体・生命情報学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度は、昨年にひき続きペダリング模擬装置を用いて、脳波(β帯域のERD検出)により足漕ぎの動作意図を実時間で検出し、ペダリング装置に固定した被験者の肢を強制作動させるハードウエア・ソフトウエアの改善を行うとともに、強制作動させる際にFESの併用も試みた。ハードウエアの改良に関しては、まず、実際に患者が臨床で簡易に使用しうるシステムの構築を目標におき、ペースト等を使用しないドライ電極（市販品、及び、NICT の成瀬氏らの開発によるもの）を用い、ヘッドキャップの形状についても、頭皮と電極が適正に接触するように種々改良を加え、また、固定型のペダリング装置以外にも、実際に走行しつつ足を回転させる足漕ぎ車椅子システムの作動も行った。健常人と実際の脊髄損傷の患者さんを対象とした動作意図検出実験を繰り返し、脳波α,β帯域のERD検出による動作意図を実時間検出するためのソフトウエアの改善に注力したが、現時点では、ドライ電極を用いた場合は、ペーストを使用するウエット電極に比してβ帯域では良好なS/N比が得にくく、正答率も良くないという結果であり、現在、電極のピン構造と、ヘッドキャップの改善に取り組んでいる。実験は、ドライ電極・ウエット電極を用いて、1) 健常な被験者に実際にペダリングしてもらった際の脳波による漕ぎと静止の判別、2)健常な被験者にペダルを漕ぐ動作をイメージしてもらった際の脳波による判別、及び、3) 脊髄損傷の患者さんにペダリングをイメージしてもらった際の脳波による（漕ぎ・静止の）判別、について正答率の比較検討を行ったが、脊髄損傷の患者さんのイメージングによる判別3)は、2)と比べても比較的高い成績を得ることができており，症例によっては1)の場合に近い正答率を得ることができている。なお、本システムのリハビリに対する促進効果については、今後更に検討を要する。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
