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2012 年度 研究成果報告書

筋疲労モニタを有する能動制御型FESリハビリシステムの開発と検証

研究課題

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研究課題/領域番号 22300193
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関東北大学

研究代表者

渡邉 高志  東北大学, 大学院・医工学研究科, 准教授 (90250696)

研究分担者 古瀬 則夫  仙台高等専門学校, 准教授(2010年度) (30249734)
連携研究者 関 和則  仙台保健福祉専門学校, 副校長 (20206618)
古瀬 則夫  仙台高等専門学校, 准教授 (30249734)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
キーワード機能的電気刺激 / FES / 筋疲労 / M波 / 動作計測 / 慣性センサ / 医療 / 福祉
研究概要

プロトタイプFESリハビリテーションシステムを開発し,随意運動の誘発を補助するFESを用いた片麻痺者の歩行リハビリへの適用について検証し,有効性を示した.また,異なる条件の追加パルスによるM波振幅を用いた筋疲労評価指標を提案し,短時間電気刺激による繰り返し運動訓練を想定した試験により実現性を示した.これらの構築した技術を実装することで,筋疲労モニタを有する能動制御型FESリハビリシステムを実現できることを確認した.

  • 研究成果

    (48件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (35件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Preliminary Tests of a Prototype FES Control System for Cycling Wheelchair Rehabilitation2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi Watanabe, Takuya Murakami and Yasunobu Handa
    • 雑誌名

      Proc.13th Int. Conf. Rehabil. Robotics

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Measurement of Lower Limb Angles Using Wireless Inertial Sensors during FES Assisted Foot Drop Correction with and without Voluntary Effort2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi Watanabe, Shun Endo, KatsunoriMurakami, Yoshimi Kumagai, and Naomi Kuge
    • 雑誌名

      Int. J. Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics

      巻: Vol.3, No.3 ページ: 216-220

    • 査読あり
  • [雑誌論文] FES足漕ぎ車椅子における走行速度に基づく刺激タイミングの検討2013

    • 著者名/発表者名
      村上卓弥,大橋研斗,渡邉高志,半田康延
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: Vol.112,No.479 ページ: 65-68

  • [雑誌論文] Kalman-filtering-based Joint Angle Measurement with Wireless WearableSensor System for Simplified Gait Analysis, IEICE Trans2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Saito and Takashi Watanabe
    • 雑誌名

      Inf. and Sys

      巻: Vol.E94-D, No.8 ページ: 1716-1720

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fuzzy FES Controller Using Cycle-to- Cycle Control for Repetitive Movement Training in Motor Rehabilitation:Experimental Tests with Wireless System2011

    • 著者名/発表者名
      Naoto Miura, Takashi Watanabe, Satoru Sugimoto, Kazunori Seki, and Hiroshi Kanai
    • 雑誌名

      J. Med. Eng. & Technol

      巻: Vol.35, No.6-7 ページ: 314-321

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Preliminary Test of Measurement of Joint Angles and Stride Length with Wireless Inertial Sensors for Wearable Gait Evaluation System2011

    • 著者名/発表者名
      Takashi Watanabe, Hiroki Saito, Eri Koike, Kazuki Nitta
    • 雑誌名

      Comput. Intel. and Neurosci

      巻: Volume 2011, Article ID 975193 ページ: 12

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Clinical Trial of a Prototype of Wireless Surface FES Rehabilitation System in Foot Drop Correction2011

    • 著者名/発表者名
      Naoto Miura, Takashi Watanabe, Kiyokazu Akasaka, Tatsuto Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. 33rd IEEE EMBS Conf

      ページ: 5461-5464

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tests of Wireless Wearable Sensor System in Joint Angle Measurement of Lower Limbs2011

    • 著者名/発表者名
      Takashi Watanabe, Hiroki Saito
    • 雑誌名

      Proc.33rd IEEE EMBS Conf

      ページ: 5469-5472

    • 査読あり
  • [雑誌論文] カルマンフィルタを用いた角度計測法に関する異なる慣性センサによる計測での基礎的検討2011

    • 著者名/発表者名
      照山裕太,渡邉高志,遠藤駿
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: Vol.111,No.314 ページ: 19-23

  • [雑誌論文] A Study on Feedback Error Learning Controller for FES: Generation of Target Trajectories by Minimum Jerk Model2011

    • 著者名/発表者名
      Takashi Watanabe, Keisuke Fukushima
    • 雑誌名

      Artificial Organs

      巻: vol.35, no.3 ページ: 270-274

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Approach to Applying Feedback Error Learning for Functional Electrical Stimulation (FES) Controller: Computer Simulation Tests of Wrist Joint Control2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Watanabe and Keisuke Fukushima
    • 雑誌名

      Advances in Artificial Neural Systems

      巻: Volume 2010, Article ID 814702 ページ: 8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computer Simulation Tests of Feedback Error Learning Controller with IDM and ISM for Functional Electrical Stimulation in Wrist Joint Control2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Watanabe and Yoshihiro Sugi
    • 雑誌名

      J. Robotics

      巻: Volume 2010, Article ID 908132 ページ: 11

    • 査読あり
  • [学会発表] Measurement and Control of Lower Limb Movements for Gait Rehabilitation of Hemiplegic Subjects2013

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe
    • 学会等名
      5th Int. Conf. Bioinformatics and Biomed. Technol
    • 発表場所
      Macau, China
    • 年月日
      2013-03-18
  • [学会発表] A Measurement of Lower Limb Angles using Wireless Inertial Sensors during FES Assisted Foot Drop Correction with and without Voluntary Effort2013

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, S. Endo, .K. Murakami, Y.Kumagai, and N. Kuge
    • 学会等名
      5th Int. Conf. Bioinformatics and Biomed. Technol
    • 発表場所
      Macau, China
    • 年月日
      2013-03-18
  • [学会発表] FES足漕ぎ車椅子における走行速度に基づく刺激タイミングの検討2013

    • 著者名/発表者名
      村上卓弥,大橋研斗,渡邉高志,半田康延
    • 学会等名
      MEとバイオサイバネティックス研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-03-14
  • [学会発表] 対麻痺者のための足漕ぎ車椅子リハビリシステムのFES制御系の構築に関する基礎的検討2012

    • 著者名/発表者名
      村上卓弥,渡邉高志,半田康延
    • 学会等名
      第19回日本FES研究会学術講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-12-01
  • [学会発表] 下垂足を有する脳卒中後片麻痺患者における機能的電気刺激歩行と短下肢装具歩行の歩容改善効果の比較2012

    • 著者名/発表者名
      村上克徳,熊谷芳美,久家直巳,遠藤駿,渡邉高志
    • 学会等名
      第51回全国自治体病院学会
    • 発表場所
      高松
    • 年月日
      2012-11-09
  • [学会発表] 下垂足のある脳卒中後片麻痺患者のFESによる歩容の評価2012

    • 著者名/発表者名
      熊谷芳美,村上克徳,久家直巳,遠藤駿,渡邉高志
    • 学会等名
      第51回全国自治体病院学会
    • 発表場所
      高松
    • 年月日
      2012-11-09
  • [学会発表] 片麻痺者の歩行リハビリテーションにおけるFESによる随意背屈誘発補助の基礎的検討2012

    • 著者名/発表者名
      遠藤駿,渡邉高志,村上克徳,熊谷芳美,久家直巳
    • 学会等名
      第27回生体・生理工学シンポジウム
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2012-09-19
  • [学会発表] A Case Study of Angle Measurements in Foot Drop Correction by FES under Different Stimulation Conditions2012

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, Endo S, Miura N, Murakami K, Kumagai Y, Kuge N
    • 学会等名
      17th Ann. Conf. Int. FES Society
    • 発表場所
      Banff, Canada
    • 年月日
      2012-09-10
  • [学会発表] A Study of Gait Evaluation Using a Prototype FES Rehabilitation System: A Case Study in Foot Drop Correction with a Hemiplegic Patient2012

    • 著者名/発表者名
      N. Miura, T. Watanabe, K. Akasaka, T.Suzuki
    • 学会等名
      第51回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      博多
    • 年月日
      2012-05-10
  • [学会発表] FESを用いた足こぎ車いすリハビリシステムの構築に関する検討2012

    • 著者名/発表者名
      村上卓弥,渡邉高志,三浦尚人
    • 学会等名
      足漕ぎ車いす研究会第2会年次学術集会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-02-04
  • [学会発表] リハビリテーション評価のための慣性センサを用いたストライド長計測に関する検討2011

    • 著者名/発表者名
      新田和樹,渡邉高志,武田涼子
    • 学会等名
      第32回バイオメカニズム学術講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-11-26
  • [学会発表] ウェアラブルセンサを用いた下肢モーメント計測の検討2011

    • 著者名/発表者名
      森裕章,渡邉高志
    • 学会等名
      第32回バイオメカニズム学術講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-11-26
  • [学会発表] カルマンフィルタを用いた角度計測法に関する異なる慣性センサによる計測での基礎的検討2011

    • 著者名/発表者名
      照山裕太,渡邉高志,遠藤駿
    • 学会等名
      MEとバイオサイバネティックス研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2011-11-24
  • [学会発表] 片麻痺者の足関節FES制御時の動作評価の検討-ウェアラブルセンサによるストライド長計測-2011

    • 著者名/発表者名
      新田和樹,渡邉高志,三浦尚人,赤坂清和
    • 学会等名
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2011
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-11-04
  • [学会発表] ウェアラブルセンサを用いた下肢モーメント計測法に関する誤差の基礎検討2011

    • 著者名/発表者名
      森裕章,渡邉高志
    • 学会等名
      第45回日本生体医工学会東北支部大会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2011-10-29
  • [学会発表] 慣性センサを用いた歩行中の下肢関節角度の3次元的計測に関する基礎検討2011

    • 著者名/発表者名
      大橋研斗,渡邉高志
    • 学会等名
      第45回日本生体医工学会東北支部大会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2011-10-29
  • [学会発表] A Clinical Trial of a Prototype of Wireless Surface FES Rehabilitation System in Foot Drop Correction2011

    • 著者名/発表者名
      N. Miura, T. Watanabe, K. Akasaka, T.Suzuki
    • 学会等名
      33rd IEEE EMBS Conf
    • 発表場所
      Boston, U.S.A.
    • 年月日
      2011-09-02
  • [学会発表] Tests of Wireless Wearable Sensor System in Joint Angle Measurement of Lower Limbs2011

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, H. Saito
    • 学会等名
      33rd IEEE EMBS Conf
    • 発表場所
      Boston, U.S.A.
    • 年月日
      2011-09-02
  • [学会発表] ウェアラブルセンサを用いたストライド長計測に関する基礎検討2011

    • 著者名/発表者名
      新田和樹,渡邉高志
    • 学会等名
      平成23年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      多賀城
    • 年月日
      2011-08-25
  • [学会発表] ウェアラブルセンサを用いた下肢モーメント計測の基礎検討2011

    • 著者名/発表者名
      森裕章,渡邉高志
    • 学会等名
      平成23年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      多賀城
    • 年月日
      2011-08-25
  • [学会発表] Development of Wireless FES Control System for the Ankle Joint and Its Clinical Test with a Hemiplegic Patient2011

    • 著者名/発表者名
      N. Miura, T. Watanabe, H. Saito, K.Akasaka, T. Suzuki
    • 学会等名
      第50回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-05-01
  • [学会発表] A Study on Wireless Lower Limb Joint AngleMeasurement System Using Inertial Sensors in Measurements of Hemiplegic Gait2011

    • 著者名/発表者名
      H. Saito, T. Watanabe, R. Takeda
    • 学会等名
      第50回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-05-01
  • [学会発表] A preliminary test of a quaternion- based upper limb position tracking system using inertial sensors2011

    • 著者名/発表者名
      M. Sato, T. Watanabe, H. Takahashi, E.Itoi
    • 学会等名
      第50回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-04-30
  • [学会発表] A Basic Study on Stride Lengh Measurement of Hemiplegic Gait with Wearable Sensor System2011

    • 著者名/発表者名
      K. Nitta, T. Watanabe, H. Saito, E. Koike, R. Takeda
    • 学会等名
      第50回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-04-30
  • [学会発表] Development of Wearable Gait Evaluation System: A Preliminary Test of Measurement of Joint Angles and Stride Length2011

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, H. Saito, E. Koike, K. Nitta
    • 学会等名
      4th Int. Conf. Bio-inspired Systems and Signal Processing
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 年月日
      2011-01-28
  • [学会発表] 小池英利,ウェアラブル歩行評価システムのための関節角度及びストライド長計測の検討2010

    • 著者名/発表者名
      新田和樹,渡邉高志,齋藤広樹
    • 学会等名
      第11回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-12-23
  • [学会発表] 慣性センサを用いた簡易歩行評価のための無線型下肢関節角度計測システムの開発2010

    • 著者名/発表者名
      齋藤広樹,渡邉高志
    • 学会等名
      第30回バイオメカニズム学術講演会
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2010-11-06
  • [学会発表] FESを用いたリハビリテーションでの筋疲労評価における追加パルスによるM波の利用に関する基礎的検討2010

    • 著者名/発表者名
      三浦尚人,渡邉高志,金井浩
    • 学会等名
      第25回生体・生理工学シンポジウム
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] Movement of Ankle Plantar flexor and Subjective Pain by Monophasic ElectricalStimulation2010

    • 著者名/発表者名
      Suzuki T, Watanabe T, Saura R, Uchiyama H
    • 学会等名
      15th Ann. Conf. Int. FES Soc
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2010-09-11
  • [学会発表] A Study on Feedback Error Learning Controller for FES: Generation of Target Trajectories by Minimum Jerk Model2010

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, Fukushima K
    • 学会等名
      15th Ann. Conf. Int. FES Soc.
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2010-09-10
  • [学会発表] A Preliminary Study of Muscle Fatigue Evaluation using Mwaves Elicited by Additional Pulses for Rehabilitation with FES2010

    • 著者名/発表者名
      Miura N, Watanabe T, Hiroshi K
    • 学会等名
      15th Ann. Conf. Int. FES Soc
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2010-09-10
  • [学会発表] 運動器リハビリテーションのための表面電極型FESシステムの開発2010

    • 著者名/発表者名
      渡邉高志,三浦尚人,関和則
    • 学会等名
      第22回日本運動器リハビリテーション学会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-07-10
  • [学会発表] A Feasibility Study of Simplified Joint Angle Measurement System Using Wireless Inertial Sensors for Gait Evaluation2010

    • 著者名/発表者名
      H. Saito, T. Watanabe
    • 学会等名
      第49回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-06-26
  • [学会発表] Development of a Prototype of Wireless Surface Electrical Stimulation System for Rehabilitation Training with FES2010

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, S. Sugimoto, N. Miura, K.Seki
    • 学会等名
      第49回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-06-25
  • [学会発表] A basic study on muscle fatigue evaluation using M-wave for rehabilitation with electrical stimulation2010

    • 著者名/発表者名
      N. Miura, T. Watanabe, H. Kanai
    • 学会等名
      第49回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-06-25
  • [図書] Functional Electrical Stimulation (FES) Control for Restoration and Rehabilitation of Motor Function, Technological Advances in Biomedicine for Healthcare Applications2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Watanabe, Naoto Miura
    • 総ページ数
      80-93
    • 出版者
      IGI Global, Chapter 9

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公開日: 2014-08-29  

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