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2011 年度 実績報告書

骨伝導聴覚刺激によるP300応用意思伝達支援システムの実用開発

研究課題

研究課題/領域番号 22500502
研究機関信州大学

研究代表者

千島 亮  信州大学, 医学部, 准教授 (80252112)

キーワード骨伝導聴覚刺激 / 事象関連電位P300 / 意思伝達支援技術 / 脳波応用 / リハビリテーション工学 / 支援技術 / BCI / 作業療法
研究概要

H23年度研究計画は以下の4項目を主眼に研究計画を進めた.1:基本的な両耳則からの骨伝導聴覚刺激によるP300応用BCIシステムを構築.2:オンライン・データ分析システムの設計と抽出アルゴリズムの検討・開発.3:目的成分のオンライン分析とコマンド発信システムの検討・構築.4:脳波応用技術の開発研究を進めている研究機関との連携と情報収集,以上の計画実施により,実験用の骨伝導刺激によるP300型BCIシステムを構築した.健常被験者5名による実験で,フィードバック機構を持たせたシステムの操作実験を行った.結果,目的P成分導出はすべての被験者で可能であった.また,得られた成分の最大振幅値には個人差が大きく,オンライン上での特徴抽出パラメータとしては,個人ごとの抽出条件を設定した目的成分の同定が効率的なユーザ・フィードバックに影響する傾向にあった.受聴者の明瞭度を担保した刺激の呈示条件としては,音圧レベル(SPL)70dB程度が必要であった.しかし,被験者によっては刺激伝導子の接地面で振動による体性感覚刺激に至る例があり,刺激音の呈示時間と受聴者の感覚量とを把握できるオージオメータ等を用いたnormal hearing level (nHL)での客観的検討が必要であった.また,最適な呈示条件については,骨伝導による交叉聴取(CH)機構を加味した検討についても基礎的実験が必要であると判断された.次年度に向けても前述の課題を検討し,1:オフライン・データ分析・処理システムの検討,2:最適特徴抽出アルゴリズムの検討,3:ユーザ・フィードバック時のオンライン・データ分析・処理に関わる算出アルゴリズムの検討に主眼を置いて研究を進める.具体的なデバイス操作を想定した基本システムの整備・構築の可能性について検証を進め,骨伝導聴覚刺激を用いたP300型BCI構築の可能性について研究を進める.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度実施により収集できたユーザ・フィードバックによる健常者データは5名程度となっているが,フィードバソク実験の実施においては本年度当初計画通り進捗している.

今後の研究の推進方策

最適な刺激条件をより明確にする上で,両耳側からの骨伝導刺激音の受聴者特性を客観的に把握するための基礎的検討が必要となった.本研究申請の計画・予算範囲で客観的な実験データ解析・検討を進め,今後の課題を明確に出来るよう研究を進める.関連する課題について,先駆的に研究推進している研究機関との連携や情報収集・交換を更に進める.

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] 聴覚刺激呈示によるP300型BCIのための刺激呈示間隔に関する基礎検討2011

    • 著者名/発表者名
      岩松康太, 金田直樹, 千島亮, 橋本昌已, 伊東一典, 香山瑞恵, 大谷真, 荒井善昭
    • 雑誌名

      第31回日本生体医工学甲信越支部大会電子論文集

      巻: 31 ページ: 27-28

  • [雑誌論文] Fundamental research for development of P300-type Brain-Computer Interface using air conduction sound stimulation that localises the sound image2011

    • 著者名/発表者名
      千島亮, 奈良篤史, 大谷真, 香山瑞恵, 橋本昌巳, 伊東一典, 荒井善昭
    • 雑誌名

      Proceedings of the 5th International Brain-Computer Interface Conference 2011

      ページ: 140-143

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 骨伝導音弁別によるP300型BCI開発に向けた最適刺激条件の検討2011

    • 著者名/発表者名
      千島亮, 櫻井聡, 奈良篤史, 伊東一典
    • 雑誌名

      長野県作業療法会学術誌

      巻: 29 ページ: 96-103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 意思伝達支援システムに用いる脳波導出刺激に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      千島亮
    • 雑誌名

      信州大学審査学位論文(博士論文)

      巻: 信州大学審査学位論文(博士論文) ページ: 118

    • DOI

      10091/15525

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Examination of optimum stimulus conditions for development of P300-type BCI system using bone conduction stimulus sound2011

    • 著者名/発表者名
      千島亮, 奈良篤史, 橋本昌巳, 伊東一典
    • 雑誌名

      International Journal of Bioelectromagnetism

      巻: 13(1) ページ: 9-10

    • 査読あり
  • [学会発表] 骨伝導音によるP300型BCIシステム開発の可能性-システム利用環境における基礎検討-2012

    • 著者名/発表者名
      山鹿隆義, 千島亮, 櫻井聡, 高田明子
    • 学会等名
      第28回長野県作業療法学会
    • 発表場所
      諏訪市
    • 年月日
      2012-03-14
  • [学会発表] 意思伝達支援に応用するP300導出のための左右音像聴覚刺激条件の検討2012

    • 著者名/発表者名
      櫻井聡, 千島亮, 大原愼二
    • 学会等名
      第28回長野県作業療法学会
    • 発表場所
      諏訪市
    • 年月日
      2012-03-14
  • [学会発表] 判別分析を用いたERP解析に関する検討2012

    • 著者名/発表者名
      高橋一樹, 荒井善昭, 伊東一典, 香山瑞穂, 橋本昌巳, 大谷真, 千島亮
    • 学会等名
      第10回日本生体医工学会甲信越支部長野地区シンポジウム
    • 発表場所
      長野市
    • 年月日
      2012-03-08
  • [学会発表] BCI応用に向けた随意運動イメージによる運動関連脳電位(MRCP)導出の基礎検討2012

    • 著者名/発表者名
      山鹿隆義, 櫻井聡, 高田明子, 千島亮
    • 学会等名
      第10回日本生体医工学会甲信越支部長野地区シンポジウム
    • 発表場所
      長野市
    • 年月日
      2012-03-08
  • [学会発表] 音象定位する音刺激を用いたP300型BCIにおけるフィードバック機能のための判定法に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      金田直樹, 千島亮, 香山瑞恵, 大谷真, 橋本昌巳, 伊東一典, 荒井善昭
    • 学会等名
      第10回日本生体医工学会甲信越支部長野地区シンポジウム
    • 発表場所
      長野市
    • 年月日
      2012-03-08
  • [学会発表] P300型BCIのための音象定位を利用した気導・骨導聴覚刺激の比較2012

    • 著者名/発表者名
      原田裕也, 千島亮, 大谷真, 香山瑞恵, 橋本昌巳, 伊東一典, 荒井善昭
    • 学会等名
      第10回日本生体医工学会甲信越支部長野地区シンポジウム
    • 発表場所
      長野市
    • 年月日
      2012-03-08
  • [学会発表] Development of cognitive-behavioral assessment system for driving-related function2011

    • 著者名/発表者名
      小林正義, 佐々木努, 千島亮, 高橋里沙, 百瀬英哉, 大橋俊夫
    • 学会等名
      The 5th the Asia Pacific Occupational Therapy Congress (APOTC)
    • 発表場所
      Chiang Mai
    • 年月日
      2011-11-22
  • [学会発表] 聴覚刺激呈示によるP300型BCIのための刺激呈示間隔に関する基礎検討2011

    • 著者名/発表者名
      岩松康太, 金田直樹, 千島亮, 橋本昌巳, 伊東一典, 香山瑞恵, 大谷真, 荒井善昭
    • 学会等名
      第31回日本生体医工学会甲信越支部大会
    • 発表場所
      甲府市
    • 年月日
      2011-10-29
  • [学会発表] Basic research for development of a communication support device using air-conducted sound localization2011

    • 著者名/発表者名
      千島亮, 大谷真, 香山瑞恵, 橋本昌已, 伊東一典, 荒井善昭
    • 学会等名
      2th International Multisensory Research Forum (IMRF)
    • 発表場所
      Fukuoka-shi
    • 年月日
      2011-10-16
  • [学会発表] Fundamental research for development of P300-type Brain-Computer Interface using air conduction sound stimulation that localises the sound image2011

    • 著者名/発表者名
      千島亮, 奈良篤史, 大谷真, 香山瑞恵, 橋本昌巳, 伊東一典, 荒井善昭
    • 学会等名
      5thInternational Brain-Computer Interface Conference 2011
    • 発表場所
      Graz
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] 自動車運転認知行動評価装置の開発2011

    • 著者名/発表者名
      百瀬英哉, 小林正義, 高橋里沙, 佐々木努, 千島亮, 大橋俊夫
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2011
    • 発表場所
      長野市
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] 音像定位する音刺激の弁別に基づくP300型BCIシステムの検討2011

    • 著者名/発表者名
      金田直樹, 岩松康太, 千島亮, 香山瑞恵, 大谷真, 橋本昌巳, 伊東一典, 荒井善昭
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2011
    • 発表場所
      長野市
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] 音像定位する気導音刺激を用いた意思伝達支援機器開発に向けた基礎研究-仮想音源の弁別選択による事象関連電位P300成分の応用-2011

    • 著者名/発表者名
      千島亮, 櫻井聡, 奈良篤史, 伊東一典
    • 学会等名
      第45回日本作業療法学会
    • 発表場所
      さいたま市
    • 年月日
      2011-06-25

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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