動作推定と機能的電気刺激に基づく筋協調制御能力獲得型ダイレクトリハビリテーション
Publicly Offered Research
| Project Area | Understanding brain plasticity on body representations to promote their adaptive functions |
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| Project/Area Number |
15H01661
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
島 圭介 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50649754)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
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| Keywords | 機能的電気刺激 / 筋電位 / パターン識別 / 運動学習 / リハビリテーション / 脳機能解析 / 関節運動リハビリテーション / パターン認識 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，運動機能障害者の関節運動リハビリテーションにおいて, 多チャネルの筋電位から患者の動作意図を推定・評価し，目的の筋協調収縮状態を電気刺激によって再現して随意的な筋協調と関節運動の制御能力を獲得させる方法論の確立である．
本年度は，■電気刺激のための電極位置選定法の考案，■電気刺激に基づく運動伝達法に関する機能回復効果を検討した．前年度までに，我々は電気刺激と動作推定を組み合わせて関節運動情報を伝達する方法論を構築した．ただし筋収縮を促す機能的電気刺激はその電極位置や刺激パターンによって生成される筋収縮パターンが大きく異なる問題がある[Tamaki et al., 2010 など]．本研究で多数の電極を配置したシート電極を被験者に貼り付け，Kinect(Microsoft) などを用いて計測した関節運動と電気刺激パターンの関係性を研究代表者が考案してきた独自のニューラルネットに学習させる．解剖学的知見と電流―関節角度モデルから，関節運動を生成するための適切な電気刺激位置と刺激量を被験者個々に自動的に獲得する方法論を構築した．
さらに，本研究では刺激によって促進された筋収縮，関節運動訓練装置で計測する関節トルク・関節角度などの運動情報，および運動時の脳活動などの特徴量から，臨床的知見に基づいた関節運動時の運動機能・脳機能を評価した．療法士の手技によって他動的に関節運動を実施させた場合と提案法（動作推定＋電気刺激／振動刺激）による脳活動の変化，電気刺激による脳賦活の解析と運動学習効果の検証などを実施し，提案法の有効性を検証した．
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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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Report
(2 results)
Research Products
(18 results)
