• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実績報告書

運動主体感,身体所有感を増強させる身体機能再建BMIデバイスの開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H03051
研究機関横浜国立大学

研究代表者

加藤 龍  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70516905)

研究分担者 山村 修  福井大学, 学術研究院医学系部門, 講師 (30436844)
生駒 一憲  北海道大学, 大学病院, 教授 (70202918)
横井 浩史  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90271634)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードBrain Machine Interface
研究実績の概要

本研究では,運動主体感,身体所有感を強く感じられる身体機能再建BMIデバイスの開発とその方法論の構築を目的とする.今年度の成果は以下の2点である.
1)自然な操作感の実現するためのBMIシステムの設計(加藤,横井)
自然な操作感を実現するため,生体信号を制御信号とするのではなく,加速度センサや眼電などを併用したBMI上肢義手を開発した.これにより,手首回転角を装着部の傾きから,把持速度を眼電から推定・制御を行うことで,健常者に近い運動主体感・身体所有感の高い自然な操作感を実現した.また,手指麻痺リハビリのための神経・筋電気刺激装置による手指運動(母指を含む)支援装置を開発し,5指独立の運動補助とモーションセンサを併用することでこれまで問題であった刺激パラメータの探索のための時間を大幅に短縮することが可能となった.さらに,これまで上肢欠損など手指運動に関連する筋群が欠損した高位切断者のための軽量な筋電義手の開発を行った.標的化筋肉再神経分布(TMR)という神経移行手術を利用し,切断された手指神経を残存する上腕の筋群の神経に移行することで,移行後の筋群の筋電位から手指の開閉,手首の回内外,肘の屈伸の自然な操作が可能となった.この成果は,国際学会Ro-MAN2017においてTANIE KAZUO AWARDを受賞した.
2)運動機能障害者への臨床試験と実用化に向けた検討(加藤,山村,生駒)
身体機能再建BMIデバイス,特に筋電義手について運動主体感や身体所有感が見られるかまたリハビリ効果がみられるかを明らかにするため前腕・上腕切断者8名についてその臨床評価を行った.その結果,前腕・上腕切断それぞれ2名について身体所有感・運動主体感の向上や臨床スコア(Box and Block Test)が向上することを確認した.またその成果の一部は,厚生労働省補装具完成用部品に指定され実用化に至った.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Development of myoelectric hand that determines hand posture and estimates grip force simultaneously2017

    • 著者名/発表者名
      Yamanoi Yusuke、Morishita Soichiro、Kato Ryu、Yokoi Hiroshi
    • 雑誌名

      Biomedical Signal Processing and Control

      巻: 38 ページ: 312~321

    • DOI

      10.1016/j.bspc.2017.06.019

    • 査読あり
  • [学会発表] Control Method for Myoelectric Hand using Convolutional Neural Network to Simplify Learning of EMG Signals2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Yamanoi, Ryu Kato
    • 学会等名
      2017 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems(CBS2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time cortical adaptation monitoring system for prosthetic rehabilitation based on functional near-infrared spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Chiaki Mizuochi, Yoshiko Yabuki, Yasuhiro Mouri, Shunta Togo, Soichiro Morishita,Yinlai Jiang,Ryu Kato and Hiroshi Yokoi
    • 学会等名
      2017 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems(CBS2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Myoelectric Prosthesis Simulator using Augmented Reality2017

    • 著者名/発表者名
      Wataru Nishino, Yusuke Yamanoi, Yoshiaki Sakuma and Ryu Kato
    • 学会等名
      2017 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an upper limb neuroprosthesis to voluntarily control elbow and hand2017

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Ogiri, Yusuke Yamanoi, Wataru Nishino, Ryu Kato, Takehiko Takagi and Hiroshi Yokoi
    • 学会等名
      26th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Easily Wearable Assistive Device with Elastic Exoskeleton for Paralyzed Hand2017

    • 著者名/発表者名
      Josuke Kawashimo, Yusuke Yamanoi and Ryu Kato
    • 学会等名
      26th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Convolution Neural Networkを用いた再学習不要な筋電義手の制御手法2017

    • 著者名/発表者名
      山野井佑介, 加藤龍
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第23回創発システム・シンポジウム「創発夏の学校」
  • [学会発表] トーションバネによるブレーキ機構を用いた 関節ロック型筋電義手2017

    • 著者名/発表者名
      阿久津祐樹, 加藤龍
    • 学会等名
      第35回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2017)
  • [学会発表] 距離画像センサによる上肢の姿勢推定手法を用いたAR筋電義手シミュレータの開発2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤駿紀,西野亘,加藤龍
    • 学会等名
      第35回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2017)
  • [学会発表] 上腕切断患者に対するTargeted Muscle Reinnervation ─神経の選定と再支配、より効率的な多自由度筋電義手操作のために─2017

    • 著者名/発表者名
      高木岳彦,児玉三彦,加藤龍,山野井佑介,西野亘,大桐洋亮,横井浩史,高山真一郎,正門由久,渡辺雅彦
    • 学会等名
      第28回日本抹消神経学会

URL: 

公開日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi