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舌運動推定技術の高度化と嚥下機能評価・訓練支援システムへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K01450
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関岩手大学

研究代表者

佐々木 誠  岩手大学, 理工学部, 准教授 (80404119)

研究分担者 柴本 勇  聖隷クリストファー大学, リハビリテーション学部, 教授 (30458418)
中山 淳  一関工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (70270212)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード嚥下障害 / 舌骨上筋群 / 多チャンネル表面筋電位 / 間接訓練 / 舌運動 / 機械学習 / 人工知能(AI) / 動作識別 / 嚥下リハビリテーション
研究成果の概要

本研究では,重度障害者の生活支援のために開発した「舌骨上筋群の表面筋電位に基づく舌運動推定技術」を,嚥下機能の評価ならびに訓練支援に応用することを目的とし,間接訓練(食物を用いない基礎訓練)における様々な口腔運動や力の情報を推定する高度なAI技術を開発した.また,本手法による推定精度は,高齢者と若年者との間に有意な差は認められず,年齢や口腔機能に依存しないことが示唆された.さらに,ゲーム操作を通して嚥下機能を評価・訓練可能なシリアスゲームを開発し,その有効性を示すとともに,左右上下前方など,任意方向への舌の力発揮能力を評価・訓練できるシステムへと発展させた.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] Middlesex University(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 多チャンネル表面筋電図×人工知能による嚥下機能の見える化2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅大, 佐々木誠
    • 雑誌名

      リハビリテーション・エンジニアリング

      巻: 33(2)

    • NAID

      130007740961

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 多チャンネル表面筋電図×人工知能による舌操作型電動車いすの開発2018

    • 著者名/発表者名
      中居志紀也,佐々木誠
    • 雑誌名

      リハビリテーション・エンジニアリング

      巻: 33(2)

    • NAID

      130007740962

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Tongue Interface Based on Surface EMG Signals of Suprahyoid Muscles2016

    • 著者名/発表者名
      Makoto Sasaki, Kohei Onishi, Dimitar Stefanov, Katsuhiro Kamata, Atsushi Nakayama, Masahiro Yoshikawa, Goro Obinata
    • 雑誌名

      ROBOMECH Journal

      巻: 3 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1186/s40648-016-0048-0

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 舌運動により電動車いすを操るAI技術2018

    • 著者名/発表者名
      中居志紀也,佐々木誠,中山淳
    • 学会等名
      第7回超異分野学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 多チャンネル表面筋電図の画像認識による嚥下パターン分類2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅大, 佐々木誠, 鎌田勝裕,中山淳,玉田泰嗣,柴本勇
    • 学会等名
      第27回ライフサポート学会フロンティア講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 独立成分分析を用いた表面筋電位の分離による舌および顎運動の推定2017

    • 著者名/発表者名
      平間計徹,佐々木誠,大日方五郎
    • 学会等名
      ライフサポート学会第26回フロンティア講演会
    • 発表場所
      芝浦工業大学豊洲キャンパス(東京都江東区)
    • 年月日
      2017-03-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Tongue movement training device by intraoral sensory stimuli for articulation disorders2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Watanabe, Makoto Sasaki, Mamoru Kikuchi, Isamu Shibamoto
    • 学会等名
      14th international conference on uHealthcare 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 工学的視点から摂食嚥下リハビリテーションを考える2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木誠
    • 学会等名
      いわて摂食嚥下リハビリテーション研究会第27回研修会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機械学習を用いた舌骨上筋群の表面筋電図解析による口腔機能の見える化2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木誠
    • 学会等名
      第59回歯科基礎医学会学術大会アップデートシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 表面筋電を用いた舌骨上筋群バイオフィードバック訓練装置の開発2017

    • 著者名/発表者名
      鎌田勝裕,柴本勇,佐々木誠
    • 学会等名
      第18回言語聴覚学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 独立成分分析による舌骨上筋群の表面筋電位信号からの舌および顎運動の分離2017

    • 著者名/発表者名
      平間計徹,佐々木誠,中山淳,大日方五郎
    • 学会等名
      LIFE2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ディープラーニングを用いた嚥下パターン解析の基礎的検討2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅大,佐々木誠,柴本勇,玉田泰嗣,中山淳
    • 学会等名
      第51回日本生体医工学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 舌操作型電動車椅子の走行評価2017

    • 著者名/発表者名
      中居志紀也,佐々木誠,菊池護,中山淳
    • 学会等名
      第51回日本生体医工学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] EMG-based Classification of Tongue Training Motion2016

    • 著者名/発表者名
      Shumpei Ito, Makoto Sasaki, Isamu Shibamoto, Atsushi Nakayama, Katsuhiro Kamata
    • 学会等名
      Joint International Conference of Big Data Analytics in Health Informatics 2016 (BDAHI2016) and the 13th International Conference on Ubiquitous Healthcare (u-Healthcare2016)
    • 発表場所
      Aizuwakamatsu, Japan
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electric Wheelchair Control Using EMG-Based Tongue Interface2016

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Oikawa, Makoto Sasaki, Mamoru Kikuchi, Isamu Shibamoto, Atsushi Nakayama, Katsuhiro Kamata
    • 学会等名
      Joint International Conference of Big Data Analytics in Health Informatics 2016 (BDAHI2016) and the 13th International Conference on Ubiquitous Healthcare (u-Healthcare2016)
    • 発表場所
      Aizuwakamatsu, Japan
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 舌機能検査・訓練を目的としたシリアスゲームの開発2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木誠
    • 学会等名
      第22回日本摂食嚥下リハビリテーション学会学術大会パネルディスカッション1「舌圧検査をつかいこなそう!-臨床から研究まで-」
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 舌圧測定器を用いたバイオフィードバック訓練システムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木将瑛,佐々木誠,中山淳,鎌田勝裕,阿部信之,佐藤義朝,柴本勇
    • 学会等名
      第22回日本摂食嚥下リハビリテーション学会学術大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 摂食嚥下リハビリテーションを支える口腔ケアスキルの可視化2016

    • 著者名/発表者名
      猪狩和子,宍戸敦子,田中翔太,加藤文弥,塙総司,佐々木誠,佐々木啓一
    • 学会等名
      LIFE2016
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 嚥下リハビリテーションを目的とした舌運動推定法に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤駿平,佐々木誠,鎌田勝裕,柴本勇,中山淳
    • 学会等名
      第31回リハ工学カンファレンス
    • 発表場所
      高知県立ふくし交流プラザ(高知県高知市)
    • 年月日
      2016-08-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 舌運動に着目した筋電インタフェースの開発2016

    • 著者名/発表者名
      及川涼介,佐々木誠,菊池護,鎌田勝裕,柴本勇,中山淳
    • 学会等名
      第31回リハ工学カンファレンス
    • 発表場所
      高知県立ふくし交流プラザ(高知県高知市)
    • 年月日
      2016-08-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 舌骨上筋群の筋活動パターンに着目した高齢者の舌運動評価2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木誠,伊藤駿平,鎌田勝裕,中山淳,柴本勇
    • 学会等名
      第17回日本言語聴覚学会
    • 発表場所
      ロームシアター京都・京都市観業館みやこめっせ(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-06-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 口腔内振動刺激の知覚特性に関する基礎検討2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺達也,佐々木誠,中山淳,柴本勇
    • 学会等名
      日本顎口腔機能学会第56回学術大会
    • 発表場所
      東洋大学川越キャンパス(埼玉県川越市)
    • 年月日
      2016-04-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 舌骨上筋群の表面筋電位を用いた舌尖の力ベクトル推定2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木将瑛,佐々木誠,中山淳,柴本勇
    • 学会等名
      日本顎口腔機能学会第56回学術大会
    • 発表場所
      東洋大学川越キャンパス(埼玉県川越市)
    • 年月日
      2016-04-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of the tongue motion and dry swallow by suprahyoid muscles activity pattern using multi-channel surface EMG2016

    • 著者名/発表者名
      Isamu Shibamoto, Makoto Sasaki, Atsushi Nakayama Katsuhiro Kamata
    • 学会等名
      Dysphagia Research Society 2016 Annual Meeting
    • 発表場所
      Arizona, USA
    • 年月日
      2016-02-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 肢体不自由者の移動支援のためのヒューマンインタフェース2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木誠
    • 学会等名
      人間支援のためのロボット技術開発セミナー
    • 発表場所
      中部大学名古屋キャンパス
    • 年月日
      2016-02-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 表面筋電位を用いた高齢者の舌運動識別2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤 駿平,佐々木誠,佐々木将瑛,鎌田勝裕,中山淳,柴本勇
    • 学会等名
      日本機械学会第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 構音訓練のため口腔内振動知覚に関する基礎的検討2016

    • 著者名/発表者名
      加藤裕貴,佐々木誠,渡辺達也,菊池護,中山淳,柴本勇
    • 学会等名
      日本機械学会第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 食事動作の異常検出に関する基礎的検討2016

    • 著者名/発表者名
      橋本康矢,佐々木誠,佐藤和貴,中山淳,柴本勇
    • 学会等名
      日本機械学会第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] The volitional control of swallowing sounds in elders2015

    • 著者名/発表者名
      Isamu Shibamoto, Makoto Sasaki, Atsushi Nakayama Katsuhiro Kamata, Aya Hirata
    • 学会等名
      Asia Pacific Conference of Speech Language and Hearing 2015
    • 発表場所
      Guangzhou, China
    • 年月日
      2015-10-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多チャンネル表面筋電図を用いた舌押し付け力の推定2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木誠,伊藤駿平,中山淳,鎌田勝裕,柴本勇
    • 学会等名
      第21回日本摂食嚥下リハビリテーション学会学術大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 嚥下障害者を対象とした舌運動識別法に関する基礎的検討2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤駿平,柴本勇,中山淳,鎌田勝裕,佐々木誠
    • 学会等名
      第4回4校学術交流会
    • 発表場所
      一関工業高等専門学校
    • 年月日
      2015-07-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 構音障害自主訓練用支援アプリケーションの開発2015

    • 著者名/発表者名
      鎌田勝裕,柴本勇,佐々木誠,中山淳
    • 学会等名
      第16回日本言語聴覚学会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2015-06-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 舌機能検査・訓練装置2017

    • 発明者名
      佐々木誠,柴本勇,鎌田勝裕
    • 権利者名
      佐々木誠,柴本勇,鎌田勝裕
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-092131
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 舌機能評価方法,舌機能訓練方法,舌機能評価装置,及び舌機能訓練装置2016

    • 発明者名
      佐々木誠,柴本勇,鎌田勝裕
    • 権利者名
      佐々木誠,柴本勇,鎌田勝裕
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-182278
    • 出願年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-03  

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