健側の目と同期して瞬きと眼球運動をするエピテーゼの開発

• Project/Area Number: 20H01120
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: 3230:Oral science and related fields
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: tanaka kiyoshi 秋田大学, 医学部附属病院, 歯科技工士
• Project Period (FY): 2020-04-01 –
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥480,000 (Direct Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2020: ¥480,000 (Direct Cost: ¥480,000)
• Keywords: 瞬き駆動装置 / 瞬き検出装置 / 瞬くエピテーゼ

Outline of Research at the Start

本研究は、3Dプリンターを用いて健側の目と同期して瞬きと眼球運動をするエピテーゼの開発に係る試作及び改良を行う。
研究実施計画
(1) 瞬き駆動システムの試作及び改良
駆動システムは、小型電磁力(ネオジウム磁石)と3Dプリンターを用いてモデルを試作する。
(2) 眼球駆動システムの試作
瞬きと眼球運動検出装置は、3つの電極を用いて筋電位を測定し、瞬きの検出のみならず、左右眼球の動きも検出する。

Outline of Final Research Achievements

現状のエピテーゼには、健側の目と同期して瞼を瞬きさせる機能があるものは存在せず、対話者とのコミュニケーションにおいて不自然さがあり、患者の精神的な苦痛は改善されず、社会復帰を阻む要因にもなっている。一方、ヒト型ロボットや動物型ロボットでは、ヒトと自然なコミュニケーションのため、瞬き機能を取り入れたものがある。これらは、頭部全体に多くの機械部品が組み込まれており、これを小さく薄型のエピテーゼに導入することは容易ではない。そこで本研究では、昨年より引き続き3Dプリンターを用いて健側の目と同期して瞬きするエピテーゼの開発を行った。

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で試作する瞬き駆動システムは、エピテーゼに収まるような大きさでの装置としたため、ヒト型ロボットなどへも組み込みが可能であり、頭部は他の機能のために活用することでで学術的意義があると考える。また、瞬き検出装置は、3つの電極を用いて筋電位を測定するものであり、瞬きの検出のみならず、高齢者や障害者の運動能力評価装置などへの転用も可能であり、社会的意義があることが解った。