| 研究課題/領域番号 |
20K11199
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分59010:リハビリテーション科学関連
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| 研究機関 | 岡山理科大学 |
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研究代表者 |
林 良太 岡山理科大学, 工学部, 教授 (40288949)
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| 研究分担者 |
吉田 浩治 岡山理科大学, 工学部, 教授 (00254433)
衣笠 哲也 岡山理科大学, 工学部, 教授 (20321474)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 表面筋電位 / 知能ロボティクス / リハビリテーション / 医療・福祉 / 訓練支援 / 技能獲得 / メカトロニクス / 訓練システム / 促通運動療法 / ロボットアーム / ロボットハンド |
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| 研究開始時の研究の概要 |
これまで、リハビリ訓練に筋電位信号を利用する研究は盛んに行われているが、訓練者が意図した運動に対して、筋電位を適切に発生できない状況が少なくない。本研究では、従来の視点と異なり、随意的な運動機能を回復するための神経路の強化と適切な筋からの筋電位の発生を促すことを目指す。そこで、手関節の掌屈・背屈運動のリハビリ訓練において、訓練の難易度を段階的に変えながら脳から適切な筋までの神経路の回復と強化を促し、訓練者が随意的に適切な筋の表面筋電位を発生できるようになるための新しい訓練システムの開発を行う。
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| 研究成果の概要 |
手関節の伸展・屈曲筋からの表面筋電位信号により１リンクロボットアームを回転させる操縦訓練システムを用いて、訓練の難易度を段階的に変えることで訓練者の負担を軽減し、継続的な訓練を可能とする訓練手法を提案した。健常者数名の協力をもとに訓練実験を行った結果、以下の研究成果が得られた。提案する訓練手法で、訓練の間の休憩時間の調整と１日の訓練回数の上限の設定を施すことで訓練者の疲労を低減することができた。また、無理のない訓練の達成条件を設定することで、難易度の低い段階から高い段階まで、途中で断念することなく訓練を継続することができた。そして継続的な訓練を実施した結果、訓練効果を確認することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
開発した訓練システムを用いて健常者を対象とした訓練実験を行った結果、訓練課題の達成を容易にしてから段階的に難易度を変える手法で継続的な訓練が可能となり、訓練効果が得られることを確認した。リハビリ訓練を開始する初期の片麻痺患者にとって、訓練課題を容易に達成できることは、精神的にも肉体的にも訓練の負担が軽減されるので重要な意味を持つ。訓練を継続することができれば、神経路の強化と再構築が促されるので、提案する訓練システムを片麻痺患者に適用することができれば、回復効果が得られるものと期待できる。
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