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ブレイン・マシン・インタフェースを使ったベットサイド脳卒中リハビリシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K17707
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関北見工業大学

研究代表者

橋本 泰成  北見工業大学, 工学部, 准教授 (80610253)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード脳波 / ニューロフィードバック / リハビリテーション / 筋電図 / フィードバック
研究成果の概要

脳卒中のリハビリに革新をもたらす技術としてブレイン・マシン・インタフェース(BMI)技術が注目されている。しかしながら、脳卒中患者向けのBMI実用化というゴールにたどり着くまでには、まだ課題が山積している。特に、脳波を専門とする研究者でなくてもBMIシステムを使えるようにすること(ユーザビリティの課題)、そして、適切な訓練の頻度や一回あたりの時間などの訓練量を最適化することが課題となっている。本研究ではこれらの課題を解決することを目指した。研究結果として、少人数ではあるが、脳卒中発症から7日から24日後の患者4名がベッド上で安全に訓練できることを示すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

急性期に対するBMI訓練は、筋活動を必要とせず、本研究で開発したようなベッドサイドでも使用可能なBMIシステムであれば、早期のリハビリテーションを開始できるという点で、今後の発展次第ではBMIの有用性を示すことができる。そのためには訓練前後の上肢の機能改善のより詳細な分析や適切な対照群の設定、被験者数の拡大、長期のフォローアップが必要となるだろう。本研究は対照群のない短期間の予備的試験であったが、BMIシステムの使用可能性や安全性を示すことで、今後の長期的な、無作為化比較試験または大規模BMI介入試験を促進する結果を得られたと言える。

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

    (17件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Portable rehabilitation system with brain-computer interface for inpatients with acute and subacute stroke: A feasibility study2020

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Yasunari、Kakui Toshiyuki、Ushiba Junichi、Liu Meigen、Kamada Kyousuke、Ota Tetsuo
    • 雑誌名

      Assistive Technology

      巻: - 号: 4 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1080/10400435.2020.1836067

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 頭皮脳波に基づいたBMIの臨床応用2020

    • 著者名/発表者名
      橋本泰成
    • 雑誌名

      脳神経内科

      巻: 93(1) ページ: 40-46

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 頭皮脳波に基づいたBMIの臨床応用2020

    • 著者名/発表者名
      橋本泰成
    • 雑誌名

      脳神経科学

      巻: 93 ページ: 47-54

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Leap Motion Controllerを用いた簡易手関節可動域計測2019

    • 著者名/発表者名
      白石麗奈,橋本泰成
    • 雑誌名

      リハビリテーション・エンジニアリング

      巻: 34 ページ: 99-102

    • NAID

      130007868151

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 空中ディスプレイの使用による定常状態視覚誘発電位の変化に関する基礎的検討2021

    • 著者名/発表者名
      淤見 剣太郎, 橋本 泰成, 酒井 大輔
    • 学会等名
      第56回応用物理学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 脳波の運動後ベータ帯同期による下肢運動機能の変化2019

    • 著者名/発表者名
      上野 恭生, 橋本 泰成
    • 学会等名
      MEとバイオサイバネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] P300スペラにおける発光時刻のずれの影響とその補正法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      山下大輔, 橋本泰成
    • 学会等名
      平成31年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳波・筋電図を用いた筋力増強トレーニングの疲労の評価2019

    • 著者名/発表者名
      網野圭 橋本泰成
    • 学会等名
      令和元年度 電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ペルチェ素子を用いた温熱覚提示装置の開発2019

    • 著者名/発表者名
      川田涼馬,橋本泰成
    • 学会等名
      第 24 回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳波によるアバター操作における習熟過程の評価2019

    • 著者名/発表者名
      山嶋 久登 橋本 泰成
    • 学会等名
      MEとバイオサイバネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Rehabilitation System with Brain-Computer Interface for Subacute Stroke Patients2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Y, Kakui T, Ushiba J, Liu M, Kamada K, Ota T
    • 学会等名
      IEEE SMC 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of Range of Motion and Muscular Activity in the Wrist Joint using Low-Cost Digital Gadgets2018

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi R, Hashimoto Y
    • 学会等名
      The 5th Asia-Pacific Conference on Engineering and Applied Sciences
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 手関節可動域訓練のためのバイオフィードバックシステムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      白石麗奈,橋本泰成
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳波パワースペクトルと表面筋電図における書痙患者と健常者の差異2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川佳祐,橋本泰成
    • 学会等名
      MEとバイオサイバネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] パワースペクトル解析の書痙脳波への適用2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川佳祐,橋本泰成
    • 学会等名
      平成30年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 操作検出システム及び操作検出方法2020

    • 発明者名
      酒井大輔、橋本泰成
    • 権利者名
      酒井大輔、橋本泰成
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 視覚誘発電位の測定方法及び測定装置2020

    • 発明者名
      橋本泰成
    • 権利者名
      橋本泰成
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-032600
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 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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