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学部・大学院

先端テクノロジー

領域概要

リハビリテーション医療では、多様な機能の問題に対処する必要があり、先端的なテクノロジーを最大限に活用する知識と技術が求められます。医学に工学的な機器や解析手法を取り入れることにより、これまでに明らかにされなかった運動をコントロールする仕組みが解明され、動作を見える化することができるようになってきています。高度な解析技術やロボット技術の開発や臨床応用を進めています。

【生体情報で障がい児の生活を紐解く】
(図は多機能センサ装着の様子)
生活の中で生体情報(心拍、筋活動、手足の動きなど)を記録し、障がい児の気持ちや行動を紐解く研究を展開しています。


【小型慣性センサを用いた歩行動作の可視化】
(写真は、歩行において得られる重心位置の加速度波形)
歩行動作は規則性の高い動作であるため、加速度波形は、2歩を単位として規則的に同じ波形を繰り返していることが分かる。


【ヒト脳機能の解明・制御を目指して】
(写真は脳磁図計測装置(a)、指運動時の脳反応(b)と脳活動領域(c))
最新の脳機能計測技術や脳刺激技術を用いてヒトの感覚運動機能の中枢制御機構を解明しています。また、AI技術等を用いてブレイン・マシーン・インターフェース技術(脳と機器をつなげる技術)を開発しています。


【ロボットリハビリテーションの実践】
(写真は附属施設での臨床応用)
臨床ニーズに基づいたロボットを開発し、片麻痺者や要支援・要介護者の歩行トレーニングを実践しています。


【シミュレーションによる動作分析】
(写真は歩行中のシミュレーション)
個々の身体特性に合わせた筋骨格モデルを作成してシミュレーション解析を行うことで、動作を詳細に分析しています。


教員の研究テーマ

教授  佐藤 春彦:ICTを活用した重度障がい児の生活支援
准教授 浅井 剛:小型慣性センサを用いた動作の可視化、歩行動作をベースにした健康リスク評価システムの開発
准教授 前澤 仁志:非侵襲的脳機能計測、非侵襲的脳刺激、ブレイン・マシーン・インターフェース
助教  森 公彦:脳卒中片麻痺歩行のロボットリハビリテーション、ロボット教育
助教  山縣 桃子:筋骨格モデルを用いた動作分析、加齢に伴う運動制御の変化

主な業績抜粋

Sato H, Nomura Y, Kamide K. Relationship between static balance and gait parameters in preschool children. (幼児の静的バランスと歩行変数の関係)Gait & Posture. 2022; 96: 143-8.
Asai T, Oshima K, Fukumoto Y, Kubo H, Koyama S, Misu S. Changes in step time variability, not changes in step length and width, are associated with lower-trunk sway during dual-task gait in older adults. (高齢者の二重課題歩行における体幹の揺れは、ステップ長やステップ幅の変化ではなく、ステップ時間の変動と関連する)Hum Mov Sci. 2019 Apr 24;66:157-163.
・Misu S, Asai T, Doi T, Sawa R, Ueda Y, Murata S, Saito T, Sugimoto T, Isa T, Tsuboi Y, Yamada M, Ono R. Development and validation of Comprehensive Gait Assessment using InerTial Sensor score (C-GAITS score) derived from acceleration and angular velocity data at heel and lower trunk among community-dwelling older adults. (地域在住高齢者における、歩行中の加速度データ及び角速度データに由来する歩行スコア(C-GAIT score)の開発とその妥当性の検証)J Neuroeng Rehabil. 2019 May 28;16(1):62.
Maezawa H, Fujimoto M, Hata Y, Matsuhashi M, Hashimoto H, Kashioka H, Yanagida T, Hirata M. Functional cortical localization of tongue movements using corticokinematic coherence with a deep learning-assisted motion capture system. (深層学習支援キャプチャーモーションによる皮質—運動機能コヒーレンス解析を用いた舌運動時の機能的皮質局在).Sci Rep. 2022 Jan 10;12(1):388. 
Maezawa H, Vicario CM, Kuo MF, Hirata M, Mima T, Nitsche MA. Effects of bilateral anodal transcranial direct current stimulation over the tongue primary motor cortex on cortical excitability of the tongue and tongue motor functions. (運動野に対する両側陽極経頭蓋直流刺激が舌の皮質興奮性および舌運動機能に及ぼす影響). Brain Stimul. 2020 Jan-Feb;13(1):270-272.
Yamagata M, Okada S, Tsujioka Y, Takayama A, Shiozawa N, Kimura T. Effects of subthreshold electrical stimulation with white noise, pink noise, and chaotic signals on postural control during quiet standing. (様々な種類の微弱電気ノイズ刺激が立位制御に与える影響). Gait Posture. 2022 May;94:39-44.
Yamagata M, Taniguchi M, Tateuchi H, Kobayashi M, Ichihashi N. The effects of knee pain on knee contact force and external knee adduction moment in patients with knee osteoarthritis. (変形性膝関節症患者の膝関節痛と歩行中の膝関節の力学的負荷との関連). J Biomech. 2021 Jun 23;123:110538.

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