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手指の運動分離と回復度提示による回復期以降の片麻痺患者の在宅リハビリ支援デバイス

研究課題

研究課題/領域番号 18K12170
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90150:医療福祉工学関連
研究機関公立はこだて未来大学

研究代表者

三上 貞芳  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (50229655)

研究分担者 浜 克己  函館工業高等専門学校, 生産システム工学科, 教授 (00180927)
中村 尚彦  函館工業高等専門学校, 生産システム工学科, 准教授 (30435383)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードリハビリテーション / 手指 / 片麻痺 / 医療ロボティクス / 分離運動 / 連合反応抑制 / 在宅医療支援 / 回復度評価 / リハビリテーション支援ロボット技術 / 運動分離 / 巧緻性評価 / 筋音 / 筋音図 / ニューロリハビリテーション / CI療法 / 自動診断
研究成果の概要

本研究は.回復期以降の片麻痺患者の在宅での継続したリハビリテーションを,患者自身が,自宅等で療法士等のサポートを必要とせずに自ら実施するための自動化装置の実現を目指すものである.研究期間で得られた成果をまとめると以下のようになる.
1. 家庭での利用を目指した手指リハビリ自動化支援装置を提案し,筐体・センサ・アクチュエータおよびその制御方法を明らかにし,試作機として実現できた.
2.上記装置を利用して,専門家の補助を必要とせずに自動センシングで片麻痺の回復度を推定する方法を提案し,臨床スケールとの大まかな一致を確認できた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

片麻痺患者のリハビリテーションは回復期以降の継続が望ましいが,在宅で患者自らが療法士等の指導なく適切に行うことは難しいという問題があった.
この研究は,最も回復に時間がかかる手指の分離運動の促通を目的として,(1)患者自身が行う手指随意運動での分離運動の達成程度の自動評価,(2)随意運動が達成できない場合に物理的に手指を持ち上げる機構,(3)それらをサポートするハードウエア,ソフトウエアと判断理論を明らかにし,在宅リハビリテーションの自動化の一つを実現できた.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (40件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] 片麻痺を対象とした家庭用手指リハビリ テーション機器における手指運動機能の自動評価2021

    • 著者名/発表者名
      古館裕大, 千葉馨, 石田裕二, 三上貞芳
    • 雑誌名

      ライフサポート学会学会誌

      巻: 2021/03/10採択決定

    • NAID

      40022646805

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Finger Motor Function Evaluation Device for Hemiplegia Patients at Home2021

    • 著者名/発表者名
      T. Arai, Y. Furudate, K. Chiba, Y. Ishida, and S. Mikami
    • 雑誌名

      2021 IEEE 3rd Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech)

      ページ: 57-58

    • DOI

      10.1109/lifetech52111.2021.9391785

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automated Voluntary Finger Lifting Rehabilitation Support Device for Hemiplegic Patients to Use at Home2020

    • 著者名/発表者名
      N. Ohnuki, Y. Furudate, K. Chiba, Y. Ishida, and S. Mikami
    • 雑誌名

      2020 Fourth IEEE International Conference on Robotic Computing (IRC)

      ページ: 275-279

    • DOI

      10.1109/irc.2020.00050

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-Time Evaluation of Hand Motor Function Recovery in Home Use Finger Rehabilitation Device Using Gaussian Process Regression2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Furudate, N. Ohnuki, K. Chiba, Y. Ishida, and S. Mikami
    • 雑誌名

      2020 IEEE 20th International Conference on Bioinformatics and Bioengineering (BIBE)

      ページ: 942-945

    • DOI

      10.1109/bibe50027.2020.00159

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Forearm Musclar Function of Hemiplegic Patients Using Displacement MMG2020

    • 著者名/発表者名
      D. Yoshimoto, Y. Furudate, K. Chiba, Y. Ishida, and S. Mikami
    • 雑誌名

      2020 IEEE 2nd Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech)

      巻: - ページ: 277-279

    • DOI

      10.1109/lifetech48969.2020.1570619449

    • NAID

      120006844681

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hand Motor Function Evaluation by Integrating Multi-Tasks Using Home Rehabilitation Device2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Furudate, N. Onuki, K. Chiba, Y. Ishida, and S. Mikami
    • 雑誌名

      2020 IEEE 2nd Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech)

      巻: - ページ: 272-274

    • DOI

      10.1109/lifetech48969.2020.1570619097

    • NAID

      120006844682

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 協調ドローンを用いた避難誘導支援システム2020

    • 著者名/発表者名
      SUZUKI Manabu、HAMA Katsumi、NAKAMURA Takahiko
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 56 号: 1 ページ: 24-30

    • DOI

      10.9746/sicetr.56.24

    • NAID

      130007793659

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Passive Sole Constraining Method to Stabilize 3D Passive Dynamic Walking2019

    • 著者名/発表者名
      N. Mizoguchi, S. Mikami, and K. Hyodo
    • 雑誌名

      2019 2nd International Conference on Control and Robotics

      巻: - ページ: 1-6

    • DOI

      10.1145/3387304.3387324

    • NAID

      120006809427

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Retrofit Passive Foldable Snow Shoe for A Legged Robot to Walk on Snowfield2019

    • 著者名/発表者名
      G. Hakamada and S. Mikami
    • 雑誌名

      IJMERR

      巻: vol.8 no. 6 ページ: 867-872

    • DOI

      10.18178/ijmerr.8.6.867-872

    • NAID

      120006727882

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of Finger Rehabilitation Device using Pneumatic Actuator made of Nylon Film2019

    • 著者名/発表者名
      T. Arai, K. Hama, K. Chiba, and S. Mikami
    • 雑誌名

      Proceedings of the 7th ACIS International Conference on Applied Computing and Information Technology

      巻: Article No.23 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1145/3325291.3325378

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Automatically Guided Wheelchair: Development of Automatic Map Creation and Navigation Systems Using Robot Operating System2019

    • 著者名/発表者名
      K. Moriya, T.Oda, Y. Chiba, M. Suzuki, S. Oyama and K. Hama
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers

      巻: Vol.1, No.1 ページ: 1-6

    • NAID

      40022603829

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automated Evaluation of Hand Motor Function Recovery by Using Finger Pressure Sensing Device for Home Rehabilitation2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Furudate, N. Onuki, K. Chiba, Y. Ishida, and S. Mikami
    • 雑誌名

      IEEE BIBE2018

      巻: BIBE2018 ページ: 207-214

    • DOI

      10.1109/bibe.2018.00047

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of Physiological Validity for Automatic Evaluation of Finger Motor Function Recovery2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Furudate, K. Yamamoto, K. Chiba, Y. Ishida, and S. Mikami
    • 雑誌名

      生体医工学

      巻: Annual56 号: Proc ページ: 26-27

    • DOI

      10.11239/jsmbe.Annual56.26

    • NAID

      130007484042

    • ISSN
      1347-443X, 1881-4379
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 在宅用手指リハビリ機器に用いる屈伸機構の開発2020

    • 著者名/発表者名
      中村尚彦, 林諒雅, 浜克己, 千葉馨, 三上貞芳
    • 学会等名
      第21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
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 在宅用手指リハビリ支援機器の開発-日常生活動作における自立支援への対応-2020

    • 著者名/発表者名
      上山竜史, 浜克己, 中村尚彦, 千葉馨, 三上貞芳
    • 学会等名
      日本福祉工学会第24回学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 片麻痺患者を対象とした手指の筋機能評価および筋活動検出手法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      好本大地, 古館裕大, 千葉馨, 石田裕二, 三上貞芳
    • 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2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 指先を対象とした片麻痺患者向けの簡便な家庭用リハビリテーション支援デバイス -手の自然な姿勢を考慮したハードウエア設計-2020

    • 著者名/発表者名
      成田匠, 古館裕大, 石田裕二, 千葉馨, 大貫奈々美, 三上貞芳
    • 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2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 函館市在住高齢者の身体的特徴について2020

    • 著者名/発表者名
      羽澤晃士, 本間哲, 石田裕二, 千葉馨, 工藤達也, 山田竜大, 古館裕大, 三上貞芳, 浜克己
    • 学会等名
      第73回道南医学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 速度・角速度センサを用いた立ち上がり動作分析によるフレイルの自動判別2020

    • 著者名/発表者名
      井嶋祐介, 羽澤晃士, 三上貞芳
    • 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2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 積み上げ動作を軽減する人力除雪のための除雪具の設計と動作解析2019

    • 著者名/発表者名
      三上貞芳, 中村尚彦, 濱克己
    • 学会等名
      日本機械学会福祉工学シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高齢者の背筋力計測を目的とした計測装置の提案と作成の予備的実験2019

    • 著者名/発表者名
      千葉馨, 樫木賢三, 工藤雄太, 工藤達也, 羽澤晃士, 山田竜大, 石田裕二, 古館裕大, 三上貞芳
    • 学会等名
      第72回道南医学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 片麻痺を対象とした家庭用手指リハビリテーション機器における手指運動機能の自動評価システム2019

    • 著者名/発表者名
      古館裕大, 大貫奈々美, 千葉馨, 石田裕二, 三上貞芳
    • 学会等名
      日本機械学会福祉工学シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 指先を対象とした片麻痺患者向けの簡便な家庭用リハビリテーション支援デバイス - 安全を確保した指先モータアシストの設計と機構 -2019

    • 著者名/発表者名
      大貫奈々美, 古館裕大, 山本一希, 千葉馨, 石田裕二, 三上貞芳
    • 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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 変位MMGを用いた片麻痺患者の手指の屈筋と伸筋の筋機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      好本大地, 古館裕大, 千葉馨, 石田裕二, 三上貞芳
    • 学会等名
      日本機械学会福祉工学シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 手指の筋肉の機械的収縮活動による片麻痺回復度の定量化2019

    • 著者名/発表者名
      好本大地, 古館裕大, 千葉馨, 石田裕二, 三上貞芳
    • 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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 若年者における徒手筋力計を用いた股関節伸展に対する測定肢位の検討2019

    • 著者名/発表者名
      工藤達也, 樫木賢三, 石田裕二, 千葉馨, 山田竜大, 羽澤晃士, 三上貞芳, 古館裕大, 井嶋祐介
    • 学会等名
      第72回道南医学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 自立行動支援用車椅子の開発-ポテンシャル場を用いた障害物回避-2019

    • 著者名/発表者名
      浜克己, 鈴木学, 中村尚彦, 三上貞芳
    • 学会等名
      日本機械学会福祉工学シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 抑制足機構による2足受動歩行機の矢状面・前額面方向での安定化の効果解析- 実機における歩行実験と計測結果の検証 -2019

    • 著者名/発表者名
      溝口直人, 松原信樹, 三上貞芳, 兵頭和幸
    • 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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 若年者における起立動作の運動戦略の特徴について2019

    • 著者名/発表者名
      羽澤晃士, 樫木賢三, 石田裕二, 千葉馨, 工藤達也, 山田竜大, 三上貞芳, 古館裕大, 井嶋祐介
    • 学会等名
      第72回道南医学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ROSを用いた電動車椅子用動的障害物回避システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      秋田谷たすく,浜 克己,鈴木 学,中村尚彦
    • 学会等名
      第20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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] TLS患者のための脳波を用いた意思伝達支援システムの開発-学習時間を考慮した有効な脳波の検討-2019

    • 著者名/発表者名
      山田元希 ,浜 克己,森谷健二,千葉 馨,石田裕二
    • 学会等名
      第20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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 在宅用手指リハビ支援機器の開発-ナイロンフィルムを用いた空気圧アクチュエータの改良-2019

    • 著者名/発表者名
      新井雄大,浜 克己,中村尚彦,千葉 馨,三上貞芳
    • 学会等名
      第20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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 視線情報を用いた上肢支援機器の開発2019

    • 著者名/発表者名
      赤井大夢,浜 克己,中村尚彦,鈴木 学
    • 学会等名
      第20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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 在宅用手指リハビリ支援機器の開発-空気圧アクチュエータの改良と手指の分離運動-2019

    • 著者名/発表者名
      新井雄大,浜 克己,中村尚彦,千葉 馨,三上貞芳
    • 学会等名
      日本福祉工学会第23回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] TLS患者のための脳波を用いた意思伝達支援システムの開発-意思伝達に有効な脳波の検証-2019

    • 著者名/発表者名
      山田元希 ,浜 克己,森谷健二,千葉 馨,石田裕二
    • 学会等名
      日本福祉工学会第23回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 口の動きを併用した意思伝達用視線入力システム2019

    • 著者名/発表者名
      藤田智也,浜 克己,鈴木 学,中村尚彦
    • 学会等名
      2019年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 遠隔操作による採取用ロボットアームの開発2019

    • 著者名/発表者名
      荒町 陸,浜 克己,鈴木 学,中村尚彦
    • 学会等名
      2019年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Automated Evaluation of Coordinated Movement of Fingers Using Home Rehabilitation Device2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Furudate, N. Onuki, K. Chiba, Y. Ishida, and S. Mikami
    • 学会等名
      2019 IEEE 1st Global Conference on Life Sciences and Technologies
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Finger Rehabilitation Device using Pneumatic Actuator made of Nylon Film2019

    • 著者名/発表者名
      T. Arai, K. Hama, K. Chiba and S. Mikami
    • 学会等名
      7th ACIS International Conference on Applied Computing & Information Technology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Retrofit Passive Foldable Snow Shoe for a Legged Robot to Walk on Snowfield2018

    • 著者名/発表者名
      G. Hakamada and S. Mikami
    • 学会等名
      2018 5th International Conference on Mechatronics, Automation and Manufacturing
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Emergence of Motivation by Agent-Environment Interaction2018

    • 著者名/発表者名
      M. Takahashi and S. Mikami
    • 学会等名
      Twenty-Fourth International Symposium on Artificial Life and Robotics 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 指先を対象とした片麻痺患者向けの簡便な家庭用リハビリテーション支援デバイス -強い麻痺の患者に対応した設計-2018

    • 著者名/発表者名
      大貫奈々美, 古館裕大, 山本一希, 千葉馨, 石田裕二, 三上貞芳
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 除雪作業における負担軽減のための除雪ロボットの開発2018

    • 著者名/発表者名
      濵野一生,浜 克己,中村尚彦,鈴木 学,小林房昭
    • 学会等名
      2018年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 自立行動支援用車椅子の安全制御2018

    • 著者名/発表者名
      大澤陵真,浜 克己,鈴木 学,中村尚彦
    • 学会等名
      2018年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 在宅向け手指用能動型リハビリ・自立支援機器の開発2018

    • 著者名/発表者名
      新井雄大,浜 克己,千葉 馨,三上貞芳
    • 学会等名
      日本福祉工学会第22回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 除雪作業による負担軽減を目的とした除雪ロボットの開発2018

    • 著者名/発表者名
      濵野一生,浜 克己,中村尚彦,鈴木 学,小林房昭
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 在宅用手指リハビリ支援機器の開発2018

    • 著者名/発表者名
      新井雄大,林 美佑,土生悠月,浜 克己,中村尚彦,千葉 馨,三上貞芳
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 自立行動支援用車椅子の開発2018

    • 著者名/発表者名
      大澤陵真,浜 克己,鈴木 学,中村尚彦
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 意思伝達用視線入力システムの操作性の改善2018

    • 著者名/発表者名
      工藤愛唯,浜 克己,鈴木 学,中村尚彦
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体信号を用いた能動型手指用アシスト支援機器の開発2018

    • 著者名/発表者名
      林 美佑,新井雄大,浜 克己,中村尚彦,千葉 馨,三上貞芳
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 双腕ロボットによるハンドリングのためのAI的アプローチ2018

    • 著者名/発表者名
      山田 奨,浜 克己,鈴木 学,中村尚彦,三好孝典
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 手指のリハビリ用アクチュエーターの改良2018

    • 著者名/発表者名
      中村 尚彦(函館高専),○土生 悠月(函館高専),新井 雄大(函館高専),林 美佑(函館高専),三上 貞芳(はこだて未来大学)
    • 学会等名
      第19回公益社団法人 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 社会実装指向研究がとある学生に与えた教育効果2018

    • 著者名/発表者名
      ○中村 尚彦(函館高専),濵野 一生(函館高専),小林 房昭(玉川組),浜 克己(函館高専)
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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