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2013 年度 実施状況報告書

認知運動療法リハビリテーションのための空間操作システム開発

研究課題

研究課題/領域番号 25330240
研究種目

基盤研究(C)

研究機関高知工科大学

研究代表者

星野 孝総  高知工科大学, 工学部, 准教授 (10351321)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードタッチパネル操作 / 四肢リハビリ課題 / 認知運動療法 / 脳活動計測 / fMRI / fNIRS / 赤外線分光計測 / 生理計測
研究概要

リハビリテーションにおける認知運動療法を行う場合の四肢運動課題を大型タッチパネルで実施するためのシステム開発を行って来た.透明アクリルパネル上に静電式タッチセンサーフィルムを取り付けたタッチパネルシステムを開発した.これに四肢運動課題としてモグラたたきゲームを開発し,その操作性を検証してきた.すぐにリハビリテーションを必要とする被験者では実験が困難であるため,健常者に高齢者体験キットの重りを装着してデータ取得をおこなった.また,負荷重りの無い健常者のデータとの比較を行い,課題の妥当性とタッチパネルの有効性を本年度では検証した.本研究で開発した大型タッチパネルシステムと市販で販売されているタッチセンサー付きディスプレイとの操作比較も行った.結果,四肢全体で操作するリハビリテーション課題において,全体の操作バランスは開発したタッチパネルの方がリハビリに適していることがわかった.市販のタッチパネルセンサはコンピュータ操作を意識し,ビジネス会議での利用やプレゼンテーションを考えて設計されているため,センサ感度が細かく,指先やタッチペンを使った操作を想定している.また,一瞬のタッチを想定したセンシングになっており,四肢運動における手の人差し指/中指/薬指での手のひらタッチには向いていないことがわかった.また,リハビリテーションには触った感触が重要であることもわかって来ている.市販のタッチパネルは画像処理を利用して,ある程度の至近距離で反応するようにできており,触覚感が薄いことがリハビリにとって問題になってくることが示された.

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

本研究で開発した大型タッチパネルシステムと市販で販売されているタッチセンサー付きディスプレイとの操作比較を行った.結果,四肢全体で操作するリハビリテーション課題において,全体の操作バランスは開発したタッチパネルの方がリハビリに適していることがわかった.当該ゲーム課題は単純に認知運動課題に限定して開発を進めていたが,認知運動療法のサイクルである「みる」「かんがえる」「たしかめる」を考えてる時,記憶の訓練をするゲームの必要性を議論することとなった.そこで,メモリーゲームを開発して追加実験を行っている.欧米ではSimonゲームとして有名であり,モグラたたきゲームでの反射運動とあわせて記憶のリハビリの観点からもデータを検証している.

今後の研究の推進方策

今後は市販タッチパネルとの比較実験を重ねながら新しいゲーム課題を設定し,データを収集する.さらに脳活動の取得,生理計測用のデバイス機器の制作も行い,さらなるデータ収集を行う.データは揃った後,リハビリ現場での実験を想定した課題作成やデータ収集方法を検討し,リハビリ現場での実験を行う予定である.現在は近赤外線分光法を用いた生理計測装置の開発とNIRSおよびfMRIを用いた計測課題の設計を進めており,タッチパネルでの実験とあわせて,本格的なリハビリテーション現場での実験に向けて準備をすすめている.

次年度の研究費の使用計画

本年度は初年度であり,設備投資を重点的に行った.その結果物品購入が多くを占めた.また,市販のタッチパネルディスプレイとの比較実験や生理計測機器開発の部品/機材購入に費用を多く裂いた.研究/技術打ち合わせを東京で2回行い,研究成果発表を大阪/横浜とアメリカで行ったが,これについては大阪とアメリカの旅費に使用した.この旅費が予定していたより安く渡航できた.また,物品購入も予定より安価に購入でき,当初予定していたよりも安めに実現できた.
今後の計画ではさらに,開発実験を進めて行くため引き続き,物品購入を行う.また,順調に上がっている成果を発表するため旅費を引き続き計上して行く.本年度はリハビリ現場での試作実験や展示会への出展を考えており,運搬費を計上し,研究成果を昨年度以上に対外に発表して行く予定である.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 2013

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] Human computer interfaces for controlling robots and rehabilitation2014

    • 著者名/発表者名
      星野 孝総
    • 学会等名
      International Symposium on Advanced Intelligent Maritime Safety and Technology
    • 発表場所
      Mokpo National Maritime University, Mokpo city, Korea
    • 年月日
      20140515-20140517
  • [学会発表] IS2-C2 眼前ハンドジェスチャインターフェースのための手検出システム2013

    • 著者名/発表者名
      星野 孝総
    • 学会等名
      Vision Engineering Workshop 2013
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 アネックス・ホール
    • 年月日
      20131205-20131206
  • [学会発表] 自発的リハビリテーション用空間インタフェースの開発と評価2013

    • 著者名/発表者名
      星野 孝総
    • 学会等名
      ファジィシステムシンポジウム2013
    • 発表場所
      大阪国際大学
    • 年月日
      20130909-20130911
  • [学会発表] NIRS-based BCIのための左右手運動のSVM識別器の開発2013

    • 著者名/発表者名
      星野 孝総
    • 学会等名
      ファジィシステムシンポジウム2013
    • 発表場所
      大阪国際大学
    • 年月日
      20130909-20130911
  • [学会発表] Evaluation of Application Switcher Using the Initial Writing Operation2013

    • 著者名/発表者名
      星野 孝総
    • 学会等名
      HCI International 2013
    • 発表場所
      Mirage Hotel, Las Vegas, Nevada, USA
    • 年月日
      20130621-20130626

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公開日: 2015-05-28  

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