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2012 年度 実績報告書

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

研究課題/領域番号 24800087
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
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、研究代表者が開発してきた表面筋電位による運動推定技術を障害者の肩・肘・指動作に対応させ、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ができるようにする。本年度は、健常者の表面筋電位から肩・肘の屈曲・伸展角度の推定を行えるようにした後、頸髄損傷患者2名の表面筋電位からも肩あるいは肘の屈曲・伸展角度を推定できることを確かめた。また、この手法と独立成分分析(ICA)を組み合わせ、健常者の表面筋電位から、手関節の屈曲・伸展角度と握り動作中の示指MP関節の屈曲・伸展角度を推定できるようにした。これらを元に、研究代表者の所属先で開発されたBMI型上肢アシストスーツに対して、肘および指動作をアシストする制御系を加える開発を行っている。

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

患者の運動意図により上肢アシストスーツを動作させるための、表面筋電位による運動推定技術の拡張を行うことができた。

今後の研究の推進方策

本年度までに開発した表面筋電位を利用する運動意図推定手法に改良を加えつつ、この手法を用いて、アシストスーツを使用者の運動意図によって動作させるシステムを構築し、その性能・効果などを検証する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2013 その他

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] A BCI-based OT-assist suit for paralyzed upper extremities controlled by EEG and EMG2013

    • 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)
    • 年月日
      20130313-20130314
  • [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)

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公開日: 2014-07-24  

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