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2008 年度 実績報告書

BMIを用いた車椅子型運動機能リハビリテーションシステム開発に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20246045
研究機関東京大学

研究代表者

満渕 邦彦  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (50192349)

キーワード人間機械システム
研究概要

本研究の目的は、運動麻痺の患者さん都ブレイン・マシン・インタフェース技術を用いて運動補助機器(車椅子や外骨格型の運動アシスト装置など)の操作を行い、その際の運動感覚を神経系刺激による運動感覚そのものとして患者さんにフィードバックするリハビリテーションシステムを構築し、その有用性を示す事にある。
平成20年度は、意図どおり車椅子を動かし、さらに、その際に足が動いているという運動感覚を患者さんに生ぜしめるためのBMIステみの構築を試み、特に、ラットが搭載した車(車椅子モデル)において、ラットの大脳皮質運動野の信号により、ラットの意図どおりシ(の方向と速度)で動く、我々炉ラットカーと呼んでいる車椅子BMIモデルの構築と発展を試み、良好な結果を得ている。現在、同システムでは、走行にはモーターを用いているが、ラットの足を拘束し、車の移動と同時にラットの足が動くように車椅子システムの改善を試みている。また、この際の運動感覚・固有感覚の生成に関しては、神経系刺激を用いる方法と同時に、末梢の筋・腱部に機械的振動を与える事により、手指が動く運動感覚が生じるという先行研究を発展させて、同様に運動感覚を発生させる試みを行っている。
運動神経情報の取得、及び、神経系刺激による固有感覚・運動感覚生成に関しては、基本的には中枢神経系での入出力を考えているが、障害部位によっては、脊髄レベル・末梢神経レベルで情報の入出力を行う事も考えており、各レベルでの神経電極の開発を行っている。中枢用に関しては、長期間の安定性・多チャンネル化・柔軟性、液性因子による神経線維の再生・増殖促進などを、末梢神経用においても流路を応用した軸策再生の促進などを考慮して各種の電極の開発を試み、現在、in vivoにおける評価実験を進めている所であり、これらの電極を用いて計測された運動神経系情報による車椅子の駆動を試みている。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (23件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] ブレイン・マシン・インタフェースシステム2008

    • 著者名/発表者名
      満渕邦彦
    • 雑誌名

      認知神経科学 Vol.11No.1

      ページ: 10-16

    • 査読あり
  • [学会発表] 伝導速度に着目した末梢神経信号の分離2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤孝佑
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-10-23
  • [学会発表] 義手制御に向けた針筋電信号による手指状態推定〜単収縮モデルを用いた推定手法の提案2008

    • 著者名/発表者名
      橘秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-10-23
  • [学会発表] 多機能神経電極とラット-マシン融合システムによる移動知研究2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木隆文
    • 学会等名
      第2回移動知公開シンポジゥム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-10-21
  • [学会発表] A flexible parylene neural probe combined with a microdialysis membrane2008

    • 著者名/発表者名
      小竹直樹
    • 学会等名
      microTAS 2008
    • 発表場所
      サンディエゴ
    • 年月日
      2008-10-15
  • [学会発表] 表面筋電信号のヒストグラムを用いた指関節角度推定手法2008

    • 著者名/発表者名
      山水康隆
    • 学会等名
      第23回生体・生理工学シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-09-29
  • [学会発表] 車体型BMI「ラットカー」搭載時におけるラット運動中枢神経活動の時間変化に関する基礎的検2008

    • 著者名/発表者名
      深山理
    • 学会等名
      第23回生体・生理工学シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-09-28
  • [学会発表] MEMSテトロードの立体化の検討2008

    • 著者名/発表者名
      小竹直樹
    • 学会等名
      第23回生体・生理工学シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-09-28
  • [学会発表] Automatic Adaptation of Vehicle Controller to Time-Varying Neural Signals Recorded in RatCar System; A Vehicle-formed BMI2008

    • 著者名/発表者名
      深山理
    • 学会等名
      4th International Conference on Soft Computing and Intelligent Syst
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-09-18
  • [学会発表] RatCar system for estimating locomotion states using neural signals with parameter monitoring: Vehicle-formed brain-machine interfaces for rat2008

    • 著者名/発表者名
      深山理
    • 学会等名
      30th Annual International Conference of the IEEE EMBS
    • 発表場所
      バンクーバー
    • 年月日
      2008-08-24
  • [学会発表] 大脳基底核信号が歩行速度推定に及ぼす影響2008

    • 著者名/発表者名
      谷口徳恭
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      函館
    • 年月日
      2008-08-21
  • [学会発表] 神経束外で記録された神経信号をユニット弁別するカルマンフィルタの設計法2008

    • 著者名/発表者名
      浅野航平
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      函館
    • 年月日
      2008-08-21
  • [学会発表] ニューログラム針の滅菌方法と安全性に関する検討2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木隆文
    • 学会等名
      第21回ニューログラム研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-06-14
  • [学会発表] デバイス技術から見たBMIの現状と将来2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木隆文
    • 学会等名
      第23回日本生体磁気学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-06-12
  • [学会発表] 車体型BMIrラットカー」、における運動皮質および大脳基底核の同時計測系2008

    • 著者名/発表者名
      深山理
    • 学会等名
      第2回MotorControl研究会
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2008-05-30
  • [学会発表] 末梢神経信号の方向別信号分離-末梢神経を介した運動制御を目指して-2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤孝佑
    • 学会等名
      第2回MotorControl研究会
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2008-05-30
  • [学会発表] 枢神経信号によるラット搭載車制御システム「ラットカー」の開発:広域多点神経信号からの自動発火弁別および選別法2008

    • 著者名/発表者名
      深山理
    • 学会等名
      第47回日本生体医工学大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2008-05-09
  • [学会発表] 末梢神経における方向別信号分離手法2008

    • 著者名/発表者名
      野藤孝佑
    • 学会等名
      第47回日本生体医工学大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2008-05-09
  • [学会発表] モデル不定性を許容する適応フィルタの神経束外記録信号への応用2008

    • 著者名/発表者名
      浅野航平
    • 学会等名
      第47回日本生体医工学大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2008-05-09
  • [学会発表] 針筋電信号を用いた指の運動の推定-神経回路モデルの有効性と適用方法の検討-2008

    • 著者名/発表者名
      高橋玄顕
    • 学会等名
      第47回日本生体医工学大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2008-05-09
  • [学会発表] マイクロダイアリシス機能を付加した神経電極の試作2008

    • 著者名/発表者名
      小竹直樹
    • 学会等名
      第47回日本生体医工学大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2008-05-08
  • [学会発表] 電極開発2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木隆文
    • 学会等名
      多次元共同脳科学推進センターキックオフシンポジウム
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2008-04-16
  • [学会発表] ラット搭載車体型BMI「ラットカ完」の開発:広域多点神経電極による歩行関連情報の抽出2008

    • 著者名/発表者名
      深山理
    • 学会等名
      医用・生体工学研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-04-12
  • [学会発表] 神経電極へのマイクロダイアリシス機能付加の試み2008

    • 著者名/発表者名
      小竹直樹
    • 学会等名
      医用・生体工学研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-04-12
  • [図書] ヒューマンインタフェースのための計測と制御2009

    • 著者名/発表者名
      満渕邦彦
    • 総ページ数
      241-257
    • 出版者
      シーエムシー出版

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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