筋電位と脳波により運動意図を推定する作業療法用上肢アシストスーツ制御手法の開発

• 研究課題/領域番号: 24800087
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: リハビリテーション科学・福祉工学
• 研究機関: 国立障害者リハビリテーションセンター(研究所)
• 研究代表者: 川瀬 利弘 国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 脳機能系障害研究部, 流動研究員 (40633904)
• 研究期間 (年度): 2012-08-31 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2012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 / パワーアシスト / 表面筋電位 / ブレイン・マシン・インタフェース

研究概要

脳波から患者の運動意図を読み取り、それに合わせて麻痺した手を機械で動かすブレイン・マシン・インタフェース（BMI）によるリハビリ装置が開発されているが、動作の遅れ、対応する運動の数の少なさなどの問題があり、患者が自分の意志で動かしているという感覚の低下につながっていた。本研究では、表面筋電位から肩・肘・手関節および把持動作中の示指MP関節の関節角度を推定する技術を開発し、脳波を用いた上肢用アシストスーツに取り入れることで、より運動意図に即した合目的的上肢動作の補助を実現した。

研究成果

• [雑誌論文] Estimating joint angles from biological signals for multi-joint exoskeletons (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Kawase, Takeshi Sakurada, Yasuharu Koike, Kenji Kansaku
  • 雑誌名: Proceedings of the 2014 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] A BMI-based occupational therapy assist suit : asynchronous control by SSVEP (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakurada, T., Kawase, T., Takano, K., Komatsu, T. and Kansaku, K.
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: Vol.7, No.172
  • 査読あり
• [雑誌論文] Implementation of a beamforming technique in real-time magnetoencephalography (2013)
  • 著者名/発表者名: Ora, H., Takano, K., Kawase, T., Iwaki, S., Parkkonen, L. and Kansaku, K.
  • 雑誌名: Journal of Integrative Neuroscience 巻: Vol.12, No.3 ページ: 331-341
  • 査読あり
• [雑誌論文] A BMI-based occupational therapy assist suit: asynchronous control by SSVEP. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakurada, T., Kawase, T., Takano, K., Komatsu, T., Kansaku, K
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: 7:172 ページ: 1-10
  • DOI: 10.3389/fnins.2013.00172
  • 査読あり
• [雑誌論文] Implementation of a beamforming technique in real-time magnetoencephaloghraphy (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ora, K. Takano, T. Kawase, S. Iwaki, L. Parkkonen, K. Kansaku
  • 雑誌名: Journal of Integrative Neuroscience 巻: 12 号: 03 ページ: 331-341
  • DOI: 10.1142/s0219635213500192
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimating joint angles from biological signals for multi-joint exoskeletons
  • 著者名/発表者名: Kawase, T., Sakurada, T., Koike, Y. and Kansaku, K.
  • 雑誌名: Proceedings of the 2014 IEEE In- ternational Conference on Systems, Man, and Cybernetics 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] A BMI-based assist suit for paralyzed elbow and fingers controlled by EEG and EMG (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawase, T., Sakurada, T., Koike, Y. and Kansaku, K.
  • 学会等名: Conference on Systems Neuroscience and Rehabilitation (SNR2014)
  • 発表場所: Tokorozawa (査読無、ポスター)
• [学会発表] A BMI-based assist suit for paralyzed elbow and fingers controlled by EEG and EMG (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Kawase, Takeshi Sakurada, Yasuharu Koike, Kenji Kansaku
  • 学会等名: Conference on Systems Neuroscience and Rehabilitation
  • 発表場所: 国立障害者リハビリテーションセンター（埼玉県所沢市）
• [学会発表] A BCI-based OT-assist suit for paralyzed upper extremities : Grasping movements controlled by EEG and EMG signals (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawase, T., Sakurada, T., Koike, Y. and Kansaku, K.
  • 学会等名: Neuroscience 2013
  • 発表場所: San Diego (374.02, 査読有、ポスター)
  • 年月日: 2013-11-11
• [学会発表] A BCI-based OT-assist suit for paralyzed upper extremities controlled by EEG and EMG (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawase, T., Sakurada, T. and Kansaku, K.
  • 学会等名: Conference on Systems Neuroscience and Rehabilitation (SNR2013)
  • 発表場所: Tokorozawa (査読無、ポスター)
• [学会発表] A BCI-based OT-assist suit for paralyzed upper extremities controlled by EEG and EMG (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Kawase, Takeshi Sakurada, Kenji Kansaku
  • 学会等名: Conference on Systems Neuroscience and Rehabilitation
  • 発表場所: 国立障害者リハビリテーションセンター（埼玉県）
• [学会発表] 筋骨格モデルを使用した表面筋電位による手先位置推定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川瀬利弘,小池康晴,神作憲司
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告MBE MEとバイオサイバネティックス
  • 発表場所: 仙台 (Vol.112, No.297, 査読無、口頭)
  • 年月日: 2012-11-16
• [学会発表] A BCI-based OT-assist suit for paralyzed upper extremities : A combination of EEG and EMG (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawase, T., Sakurada, T. and Kansaku, K.
  • 学会等名: Neuroscience 2012
  • 発表場所: New Orleans (682.06, 査読有、ポスター)
  • 年月日: 2012-10-16
• [学会発表] A BCI-based OT-assist suit for paralyzed upper extremities: Grasping movements controlled by EEG and EMG signals
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Kawase, Takeshi Sakurada, Yasuharu Koike, Kenji Kansaku
  • 学会等名: Neuroscience 2013
  • 発表場所: San Diego Convention Center (San Diego, US)
• [学会発表] 筋骨格モデルを使用した表面筋電位による手先位置推定
  • 著者名/発表者名: 川瀬 利弘, 小池 康晴, 神作 憲司
  • 学会等名: 電子情報通信学会 MEとバイオサイバネティックス研究会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県）