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錯覚を利用した感覚運動統合リハビリテーションシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H03210
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
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
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

坂口 正道  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60283727)

研究分担者 和田 郁雄  名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (70182970)
研究協力者 堀場 充哉  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワードリハビリテーション / 運動錯覚 / 力触覚提示 / バーチャルリアリティ / マルチモーダルインタフェース
研究成果の概要

本研究では,映像を用いた複合現実感技術や力触覚提示技術を応用し,身体所有感の転移などの錯覚を想起させ脳の可塑性を誘発する効果的な感覚運動統合リハビリテーションシステムの開発を目的とし,視触覚ボール回しシステムおよび運動触覚ミラーセラピーシステムを開発した.ボール回しシステムは,運動錯覚の生起条件と非生起条件について脳波による錯覚の評価を行い,運動錯覚によって運動野の活動が活発になり運動野と視覚野が関連して活動したことを評価した.ミラーセラピーシステムは,上肢運動と指先への触覚を組み合わせたシステムや手関節の外転/内転動作を対象としたシステムを開発し,研究室や病院にて効果の検証を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は,脳の可塑性を誘発する方法として,映像を用いた複合現実感技術と,接触感覚や運動感覚などの力触覚提示技術を用いることで,被験者に錯覚を誘発する点にある.本研究では,身体所有感の転移などの錯覚を想起させるため,運動の意図と同期した映像の提示や動作に起因する触覚フィードバックを与えることで,より強い錯覚を想起させることに成功した.本研究により,VR 技術を利用しリハビリテーションに適した映像提示や触覚提示技術の一手法が確立された.高齢化が進み脳卒中等の疾患が増加する中,機能回復によるQOLの改善やADLの向上に直接的に応えるものであり,医療福祉の発展に対する社会的意義は大きい.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Prototype Kinesthetic Illusory Device Using Combination of Active and Passive Motion2018

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Minowa, Kentaro Baba, Masamichi Sakaguchi
    • 雑誌名

      Haptic Interaction, Lecture Note in Electrical Engineering

      巻: 432 ページ: 253-255

    • DOI

      10.1007/978-981-10-4157-0_43

    • ISBN
      9789811041563, 9789811041570
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Basic Study on Motor Ability Evaluation and Training System Using Virtual Collision Avoidance2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Makishima, Masaki Orimoto, Masamichi Sakaguchi
    • 雑誌名

      Haptic Interaction, Lecture Note in Electrical Engineering

      巻: 432 ページ: 341-343

    • DOI

      10.1007/978-981-10-4157-0_58

    • ISBN
      9789811041563, 9789811041570
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] リハビリテーションへの応用を目指した錯覚を誘発する機器の開発2019

    • 著者名/発表者名
      坂口正道
    • 学会等名
      名古屋市立大学リハビリテーション医学分野集談会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 手関節動作に対する触覚提示ミラーシステムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      石原智生、坂口正道
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] バーチャルリアリティと医学・医療・福祉2018

    • 著者名/発表者名
      坂口正道
    • 学会等名
      第11回 手術教育研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 外乱を利用した予測的姿勢制御の計測に関する基礎研究2018

    • 著者名/発表者名
      矢加部晃一,坂口正道
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [学会発表] 伸張反射により筋活動を誘発する楽器型リハビリテーションシステムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      蓑輪洋一,近藤寛之,坂口正道
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [学会発表] ボール回しシステムによって生じる運動錯覚の脳波を用いた評価2018

    • 著者名/発表者名
      西出圭佑,坂口正道,和坂俊昭
    • 学会等名
      第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] バーチャルリアリティ技術とその臨床応用2017

    • 著者名/発表者名
      坂口正道
    • 学会等名
      第15回日本フットケア学会年次学術集会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 視覚と触覚を同時に提示するボール回しシステムの技能修得効果2017

    • 著者名/発表者名
      馬場健太郎,坂口正道
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
  • [学会発表] 運動を加速するアシスト力に関する基礎研究2017

    • 著者名/発表者名
      冨田哲史,坂口正道
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Study on Assist Timing and Power in Accelerating Movements2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tomita, Masamichi Sakaguchi
    • 学会等名
      IEEE World Haptics 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 視覚と触覚を同時に提示するボール回しシステムの運動錯覚の検証2017

    • 著者名/発表者名
      坂口正道,西出圭佑
    • 学会等名
      第22回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ガイドとタイミングを組み合わせた手指リハビリテーションシステムの検証実験報告2017

    • 著者名/発表者名
      蓑輪洋一,坂口正道
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第19回力触覚の提示と計算研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 運動を加速するアシスト時の運動主体感の検証2017

    • 著者名/発表者名
      冨田哲史,坂口正道
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第19回力触覚の提示と計算研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ガイドとタイミングを組み合わせた手指リハビリテーションシステムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      蓑輪洋一,坂口正道
    • 学会等名
      第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 腕振りの非対称性に着目したウェアラブル歩容評価システムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      宮越亜蘭,坂口正道
    • 学会等名
      第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 鏡を用いた運動錯覚を誘発する両手ボール回しシステムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      馬場健太郎,蓑輪洋一,坂口正道
    • 学会等名
      第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-12-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Basic Study on Motor Ability Evaluation and Training System Using Virtual Collision Avoidance2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Makishima, Masaki Orimoto, Masamichi Sakaguchi
    • 学会等名
      AsiaHaptics 2016
    • 発表場所
      Mitsui Garden Hotel Kashiwanoha
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prototype Kinesthetic Illusory Device Using Combination of Active and Passive Motion2016

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Minowa, Kentaro Baba, Masamichi Sakaguchi
    • 学会等名
      AsiaHaptics 2016
    • 発表場所
      Mitsui Garden Hotel Kashiwanoha
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ロボットからバーチャルリアリティまで,医療・介護への工学技術の応用2016

    • 著者名/発表者名
      坂口正道
    • 学会等名
      日本リハビリテーション医学会市民公開講座
    • 発表場所
      名古屋市立大学
    • 年月日
      2016-10-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] VRによる衝突回避動作計測システムの試作とそれを用いた基礎研究2016

    • 著者名/発表者名
      牧島拓也,坂口正道
    • 学会等名
      第21回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 視覚,触覚および聴覚フィードバックにより運動主体感を生成する手指運動リハビリテーションシステムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      坂口正道,西和田昌恭,蓑輪洋一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-06-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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