眼球運動のみが可能な患者のための多次元情報処理によるワ-ドプロセッサ-の試作

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62870096
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 塚原 保夫 東北大学, 応用情報学研究センター, 教授 (60004587)
• 研究分担者: 斎藤 博 東北大学, 医学部, 講師 (80004711) ; 玉井 信 東北大学, 医学部, 教授 (90004720) ; 田崎 京二 東北大学, 医学部, 名誉教授 (10004532) ; 城戸 健一 東北大学, 応用情報学研究センター, 教授 (30006209)
• キーワード: 眼球運動 / 筋萎縮性側索硬化症 / 意志の交流 / ワ-ドプロセッサ / 眼振図 / 二次元位置計測装置

研究概要

1)五十音図は、横9駒縦6駒で、それぞれの駒の大きさは3CMの正方形で十分であることが実験の結果確認された。
2)最大の目的である、瞳孔の“面積中心"の座標と50音図の位置の対応は被験者の眼球位置が動かなければ、眼球の回転による上記座標位置は充分な精度で測定可能である。
3)しかしながら、健康な被験者に、眼球のみを回転させるタスクを与えると、頭部全体の動きを伴いその動きによる変動が、固定バ-を噛んでいても、回転による動きよりもはるかに大きい。それぬえ、わずかに動くことが可能な患者では、この動きの大きさは予測がつかず、対策が必要である。実験的には、バ-を噛ませ、額を固定することによって充分な精度が得られる。
4)脳波の閉眼時のα波の出現は不安定で遅れがあり、補助的にしか用いられない。また、瞬きによる、被験者の意志の表示は、被験者により緊張して回数が多い場合があり、また生理的な瞬きの回数は無視できないほど多い場合があることが見だされ、信号は検者側から出す方が有効であった。
5)眼振図は、高入力インピ-ダンスの増幅器を用い、さらに分極電圧をキャンセルすれば、数十秒以内であれば再現性がある。しかし、瞳孔の、自律的な収縮拡大など雑音源はおおく、ことに上下の動きについては信頼がおけない。しかし、“面積中心"座標が、X軸方向が曖昧になる場合があるので、その補助的な因子として、充分実用になる。
6)しかし、絶対値の再現性に制限があるので、たえず、標準の凝視点を用い校正する必要がある。逆にこの点を利用して、次の安価な手動型対話器が実現された。
7)安価な「手動対話器」は、基本的には、3*2領野に続いて3*3の9駒の文字を、中央の比較点から、検領野ついで検点を、検者の指示に従って見ることによって、実施する。被験者の頭部を強く固定すること無しに、数回の学習で、忍耐がある程度あれば実用的であった。

研究成果

• [文献書誌] 塚原保夫、原田敦: "手動簡易対話の原理と実際" ME学会誌又はTohoku J.exp Med.
• [文献書誌] 塚原保夫、原田敦: "コンピュ-タ-化された簡易対話器について" ME学会誌又はTohoku J.exp Med.
• [文献書誌] 高橋剛夫、塚原保夫: "光駆動に及ぼす加令と性差の影響" 脳波と筋電図. 16. 321-327 (1988)
• [文献書誌] 塚原保夫: "視覚抹消側抑制機構" 動物生理. 6. 58-65 (1989)
• [文献書誌] Kanai,H.&Kido,K.: "A new method to locatemultiple sound sources in one-dimensional space based on estimation of each source sound." Quality Use of the Computer:Computational Mechanics,Artificial Lntelligence,Robotics,and Acoustic Sensing. 177. 227-232 (1989)
• [文献書誌] 金井浩,永田仁史,阿部正人,牧野正三,城戸健一: "テ-パ窓を用いた特異値分解と極推定による1次元空間上の複数音源の位置推定" 日本音響学会誌. 45. 681-688 (1989)
• [文献書誌] 鈴木昭浩,金井浩,川添良幸,牧野正三、城戸健一: "伝達関数を利用した少数サンプルからの辞書画像の推定" 電子情報通信学会論文誌D-II. J72-D. 1833-1838 (1989)
• [文献書誌] Sugita,Y.& Tasaki,K.: "Cones in scotopic and rods in photopic vision." Tohoku J.exp Med.156. 305-310 (1988)
• [文献書誌] Sugita,Y.,Itabashi,R.& Tasaki,K.: "Cone activation delays recovery of rod sensitivity." Tohoku J.exp Med. 156. 311-317 (1988)
• [文献書誌] Tasaki,K.,Suzuki,H.,Sugita,Y.& Itabashi,R.: "Light emitting diode(LED):a simply controlled light source of high accuracy for psychophysical and electrophysiological studies." Jap.J.Ophthal.
• [文献書誌] Tamai,M.,Okabe,H.& Yamada,T.: "Phase shifts of EOG,IOP,plasma contisol,and body temperature during multiple time zone travel." Invest.Ophthalmol.Vis Sci.29. 178 (1988)
• [文献書誌] 塚原保夫: "生物物理のフロンティアIII-5 網膜での情報処理" 培風館 日本物理学会, (1989)