著者
青景 遵之 中川 慧 河原 裕美 波之平 晃一郎 土田 和可子 藤村 昌彦 田中 英一郎 弓削 類
出版者
JAPANESE PHYSICAL THERAPY ASSOCIATION
雑誌
日本理学療法学術大会
巻号頁・発行日
vol.2008, pp.A3P2127-A3P2127, 2009

【目的】重度歩行障害患者の早期歩行Ex.は,設営の煩雑さや多くのマンパワーを必要とすることから,臨床現場における歩行支援ロボットの必要性が高まっている.現在,研究されている歩行支援ロボットは,LokomatやGait trainerといったトレッドミル上での歩行支援ロボットが多く,モビルスーツ型自立歩行支援ロボットとしての研究はほとんど行われていない.モビルスーツ型自立歩行支援ロボットは,トレッドミル上の制限がなく,様々な環境での歩行Ex.が行えることから,歩行障害患者のADLや活動範囲の向上も期待することができる.そのため,現在開発中のモビルスーツ型自立歩行支援ロボット使用時の歩行と通常歩行の健常者における脳活動を比較し,脳機能の視点から歩行Ex.の場面に利用できる可能性を検討することを目的とした.<BR>【方法】対象は,同意の得られた筋骨格系・神経系に障害のない健常男性8名とした.近赤外分光法(near infrared spectroscopy;以下,NIRS)を用い,通常歩行とロボット装着歩行の脳酸素動態を比較した.課題は,安静30秒,歩行40秒,安静30秒のブロックデザインとし,各条件下で5回測定した.歩行速度は,対象者ごとに各条件下で最も快適な速度とした.また,ロボット装着歩行は,非免荷状態での歩行(full-weight robot gait;以下,FW)の他に,転倒と身体への荷重負荷を考慮し,全体重の25%の免荷状態での歩行(partial-weight robot gait;以下,PW)も測定した.NIRSのデータは, 0-10秒と90-100秒の平均を結んだ直線をベースラインとし,前頭前野や運動前野,補足運動野,感覚運動野の領域に分けて加算平均した.また,領域間の比較には,Suzukiらの方法を参考にeffect sizeを使用した. なお本研究は,広島大学大学院保健学研究科心身機能生活制御科学講座倫理委員会の承認を得て行った.<BR>【結果】歩行によって運動に関連する各領域のoxy-Hbが増加し,その増加量は通常歩行,PW,FWの順に大きかった.領域別では,運動前野での増加が最も大きかった.ロボット装着歩行は,PWでは通常歩行に類似したoxy-Hb変化パターンを示していたが,FWでは,前頭前野や補足運動野などの領域でも大きな変化を示した. <BR>【考察】ロボット装着歩行は,歩行に関与する脳領域,中でも運動前野に大きな活動を起こした.運動前野は,運動学習時に重要な役割を担っているといわれており,ロボット装着歩行が歩行動作の学習に役立つツールとなる可能性が示された.特に,免荷状態のロボット歩行では,通常歩行に近い脳活動パターンを示し,運動学習に有効なツールであると考えられた.非免荷状態のロボット歩行でも,同様な効果が期待できるが,現時点では,通常歩行ではあまり必要のない前頭前野の大きな活動なども増加する結果となった.今後,様々な観点からモビルスーツ型自立歩行支援ロボットとしての実用化に向けて更なる開発と研究を行っていきたい.
著者
田中 英一郎 池原 忠明 瀬戸口 隼 森 崇 三枝 省三 弓削 類
出版者
一般社団法人 日本機械学会
雑誌
機素潤滑設計部門講演会講演論文集
巻号頁・発行日
vol.2012, pp.43-46, 2012

We developed a new whole body motion support type mobile suit. This suit can be used separately for supporting the upper and/or lower limbs, for assisting ADL (Activities of Daily Living). We also developed a mobile lifter system which can bear both the equipped person and the suit. This suit and the lifter can be used by motor palsy patients suffering from stroke, spinal-cord-injury, and central nerve disorders. Using this device, these patients can recover normal gait with no risk of falling. In this paper, the brain activity during walking using the suit and normal gait without the suit are compared. According to multiple trials with the suit, the activity of the premotor area decreased. In addition, by walking while swinging bilateral arms (even though these arms were assisted by the suit), the activity in the supplementary motor area increased (this area of the brain is related with memory of motion). Finally, the brain activity during walking on the treadmill and in the sightly long corridor are compared. From the result of this experiment, it is effective for gait training to walk with locomotion, because of the improvement the motivation for training. We can conclude that this suit is suitable to assist patients in walking. Therefore it is important for patients to swing their arms during gait training in rehabilitation.
著者
中村 勇太 原 亮一 北 裕幸 田中 英一
出版者
一般社団法人 電気学会
雑誌
電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌) (ISSN:03854213)
巻号頁・発行日
vol.138, no.2, pp.107-115, 2018-02-01 (Released:2018-02-01)
参考文献数
39
被引用文献数
1 1

From growing interests in the environment issues, promotion of photovoltaic power generation (PV) is accelerated in the world. Meanwhile, rapid chargers (RCs) for popularized electric vehicles are being installed in urban areas. These two trends in distribution system might cause severer voltage fluctuation problems. On the other hand, a RC can provide the reactive power support, which is capable of voltage regulation. Based on this viewpoint, this paper proposes a new framework of voltage regulation, in which the reactive power compensation by RCs is actively utilized. The proposed voltage regulation method combines two different control functions with consideration for over-compensation avoidance. This paper ascertains the validity of proposed voltage regulation method through numerical simulations.
著者
岩本 正実 田中 英一 伝田 耕平 山本 創太
出版者
一般社団法人 日本機械学会
雑誌
日本機械学会論文集 A編 (ISSN:03875008)
巻号頁・発行日
vol.71, no.705, pp.872-879, 2005-05-25 (Released:2011-03-02)
参考文献数
19

An anisotropic inelastic constitutive model of cortical bone was formulated to predict deformation and failure behavior in traffic accidents or falling by utilizing the framework of viscoplasticity and damage mechanics. The model can represent characteristic features of cortical bone, such as anisotropic elastic coefficients with strain rate dependency, viscoplasticity with strength anisotropy as well as strength asymmetry of tension and compression. The damage evolution equation also enables us to predict bone failure with rate dependency. Experimental data of uniaxial compressive or tensile loading tests of human cortical bone at various strain rates were used to validate the proposed model. Predicted stress-strain curves and failure points agreed well with those of experimental data at wide range of strain rates. This shows the present model can be used to predict bone failure in various impact simulations of traffic accidents or falling.
著者
田中 英一郎 瀬戸口 隼 森 崇 三枝 省三 弓削 類
出版者
バイオメカニズム学会
雑誌
バイオメカニズム
巻号頁・発行日
vol.21, pp.145-156, 2012
被引用文献数
1

<p>全身動作である歩行を補助するモビルスーツ型全身動作補助機を開発した. 本装置は, 上肢補助部と下肢補助部をモジュール化しているため分離ができ上下肢単体でも使用可能である. 同時に, 装着者および装置の両方を個別に免荷可能な走行リフターを開発し, これらを併用することにより転倒防止を図り, 移動しながら歩行障害患者の上下肢を使った歩行動作のリハビリテーションを可能とした. 本論文では, ニューロリハビリテーションでの使用を想定し, 歩行動作を上肢・下肢共に補助する全身動作補助機を製作し, 本装置を使用して歩行したときの脳活動の変化を把握し, 運動学習に対する有用性を検討したので報告する.</p>
著者
弓削 類 青景 遵之 中川 慧 波之平 晃一郎 田中 英一郎
出版者
バイオメカニズム学会
雑誌
バイオメカニズム学会誌 = Journal of the Society of Biomechanisms (ISSN:02850885)
巻号頁・発行日
vol.34, no.1, pp.36-40, 2010-02-01
参考文献数
10

モビルスーツ型自立歩行支援ロボットを使って,免荷時のロボット使用時の歩行と通常歩行の健常者における脳活動を比較し,脳機能の視点から月面歩行のシミュレーションとしての可能性を検討した.月面歩行のシミュレーションを歩行と捉えるか,ジャンプと捉えるかでシミュレーションの方法が変わってくるものと考えられる.月面歩行のシミュレーションの技術開発は,ニューロリハビリテーションやスポーツ医学等の隣接学術領域にも多くの知見を与えるものと思われる.
著者
田中 英一郎 瀬戸口 隼 森 崇 三枝 省三 弓削 類
出版者
バイオメカニズム学会
雑誌
バイオメカニズム (ISSN:13487116)
巻号頁・発行日
vol.21, pp.145-156, 2012 (Released:2017-02-15)
参考文献数
24
被引用文献数
1 1

全身動作である歩行を補助するモビルスーツ型全身動作補助機を開発した. 本装置は, 上肢補助部と下肢補助部をモジュール化しているため分離ができ上下肢単体でも使用可能である. 同時に, 装着者および装置の両方を個別に免荷可能な走行リフターを開発し, これらを併用することにより転倒防止を図り, 移動しながら歩行障害患者の上下肢を使った歩行動作のリハビリテーションを可能とした. 本論文では, ニューロリハビリテーションでの使用を想定し, 歩行動作を上肢・下肢共に補助する全身動作補助機を製作し, 本装置を使用して歩行したときの脳活動の変化を把握し, 運動学習に対する有用性を検討したので報告する.
著者
速水 則行 田中 英一 山本 創太 武内 浩樹
出版者
バイオメカニズム学会
雑誌
バイオメカニズム (ISSN:13487116)
巻号頁・発行日
vol.18, pp.23-34, 2006 (Released:2017-02-15)
参考文献数
20
被引用文献数
1 1

動作解析において, これまであまり考慮されてこなかった筋疲労の影響を検討するため, 従来の力学的な筋モデルと組み合わせて使用する筋疲労モデルを開発した. そのため, 運動単位に着目し, それらを活性状態, 疲労状態により四つの状態に分割し, その状態変化を微分方程式により表現した. さらに, 代謝特性や疲労耐性の違いから三つの運動単位タイプに分割し, 運動単位の動員様式にはサイズ原理を取り入れてモデル化した. モデルの妥当性を検討するため, 先行研究や動的条件の疲労実験結果との比較を行ったところ, 筋疲労の特徴が再現できることを確認した. また, 各運動単位タイプの動員タイミング, 疲労の進行など, タイプ毎の特性の違いを再現できることが分かった.
著者
平出 文久 井上 鉄三 都川 紀正 椿 康喜代 沢田 政道 田中 英一
出版者
The Japan Broncho-esophagological Society
雑誌
日本気管食道科学会会報 (ISSN:00290645)
巻号頁・発行日
vol.31, no.3, pp.246-252, 1980
被引用文献数
8

Cryosurgery is gaining more and more importance as a therapeutic modality within the field of head and neck surgery.<br>Cryosurgery was performed in two patients with hemangioma arising from the entrance of the esophagus.<br>Case 1: A 41-year-old woman was referred for the diagnosis of hemangioma in the entrance of the esophagus which had been present for approximately five years. The patient felt slight pain on deglutition and sometimes noticed hemoptysis. The lesion was treated with cryoapplication of -60°C on its surface through the direct laryngoscope under general anesthesia. Cryoapplications were repeated by overlapping frozen areas during treatment. The duration of the individual freezing cycles ranged from one and half to three minutes. Over a period of 3 weeks the patient received 2 cryosurgical treatments. Postoperative healing was uneventful. After 3 weeks following 2nd cryosurgery the lesion disappeared without leaving a remarkable scar. No recurrence was noted after one-year follow-up.<br>Case 2: A 54-year-old man was admitted to the hospital with a history of foreign body sensation in the throat. Endoscopic examination revealed a dark, blue swelling in the entrance of the esophagus, suggesting a hemangioma. The lesion was frozen in three applications of -60°C each time. The frozen region was overlapped to compass the entire tumor. After thawing the frozen areas began to swell. In 24 hours it was almost twice of its original size. Then the necrotic tissue was well demarcated from vital tissue and on the seventh postoperative day the brownish lump exfoliated and showed a persistent smaller tumor. Total regression of the hemangioma and overgrowth of normal mucosa followed with a satisfactory functional result. No further growth was observed after six-month follow-up.<br>The general treatment of the hemangioma in the larynx, hypopharynx and esophagus was briefly discussed.
著者
弓削 類 青景 遵之 中川 慧 波之平 晃一郎 田中 英一郎
出版者
バイオメカニズム学会
雑誌
バイオメカニズム学会誌 (ISSN:02850885)
巻号頁・発行日
vol.34, no.1, pp.36-40, 2010 (Released:2016-04-15)
参考文献数
10
被引用文献数
1

モビルスーツ型自立歩行支援ロボットを使って,免荷時のロボット使用時の歩行と通常歩行の健常者における脳活動を比較し,脳機能の視点から月面歩行のシミュレーションとしての可能性を検討した.月面歩行のシミュレーションを歩行と捉えるか,ジャンプと捉えるかでシミュレーションの方法が変わってくるものと考えられる.月面歩行のシミュレーションの技術開発は,ニューロリハビリテーションやスポーツ医学等の隣接学術領域にも多くの知見を与えるものと思われる.
著者
吉川 茂樹 北 裕幸 田中 英一 長谷川 淳
出版者
一般社団法人 電気学会
雑誌
電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌) (ISSN:03854213)
巻号頁・発行日
vol.125, no.12, pp.1137-1145, 2005 (Released:2006-03-01)
参考文献数
23
被引用文献数
3 2 4

The authors have proposed the Flexible, Reliable and Intelligent ENergy Delivery System (FRIENDS) as a concept of future electric power systems. The concept of FRIENDS takes into account the deregulation of the electric power industry and progress of technologies such as power electronics, distributed generators (DG), distributed energy storage systems (ESS), information and communication. One of the most important characteristics of FRIENDS is that new facilities called Quality Control Centers (QCC) are installed between distribution systems and electric consumers.This paper presents a methodology for DSM based on a real-time pricing system through the information and communication network in FRIENDS. The economic use of DG and ESS in QCC is also considered in the proposed DSM. The sigmoid logistic function is used for modeling the real-time pricing system and a couple of parameters in the function are optimized by the Genetic Algorithm so that the profit of QCC is maximized. The effectiveness of the proposed DSM is ascertained by evaluating the profit or the load factor of QCC through simulations using model systems.
著者
水野 幸治 三木 一生 山本 創太 田中 英一
出版者
名古屋大学
雑誌
基盤研究(C)
巻号頁・発行日
2002

本研究では,CRS使用時の小児の傷害の詳細解析を目的とし,成人人体有限要素モデルTHUMS AM50のスケーリングに基づき,3歳児FEモデルを作成した.3歳児の人体計測値に基づき,身体各部位におけるスケールファクターを求め,AM50モデルに対して形状のスケーリングを行った,その結果,3歳児の人体計測値との誤差が10%程度であり,3歳児の形状を表した人体FEモデルを作成することができた.3歳児の骨の材料特性は文献を基に骨の弾性係数,破断強度,ひずみを求め,小児の骨の応力-ひずみ曲線を推定した.この推定した3歳児の特性から,3点曲げ解析を実施し,実験結果とよく一致した.3歳児FEモデルの衝撃応答を3歳児ダミー校正要件を用いて検証した.特にCRSの拘束に関連する胸部,腰部の特性に対して検証を行った.本モデルは衝突ダミーの胸部応答要件を満たし,さらにダミーよりも死体に近い応答を示した.すなわち,本モデルでは衝突ダミーよりも詳細に人体の胸部傷害メカニズムを再現できる可能性がある.3歳児FEモデルを用いシールドタイプのチャイルドシート(CRS)による衝撃解析を行った.3歳児FEモデルではシールドにより荷重を受けた胸椎を中心に体幹が屈曲した.衝突ダミーでは腰椎で体幹が屈曲した.本モデルの応答は,衝突ダミーよりも死体の応答に近く,人体挙動を再現していると考えられる.さらに軟部組織の応力について検討した結果,シールドタイプのCRSでは胸部の圧迫により,胸部内臓傷害の危険性があることがわかった.本研究で開発した3歳児人体有限要素モデルを用いることで,従来,困難であった子供の骨折などの詳細な傷害の評価,CRSの拘束方法の評価が可能となり,本モデルが傷害再現のための有効なツールであることが示された.さらにこのモデルにより,子供の解剖学的特長及び傷害メカニズムを考慮したCRSの設計開発のための有用な知見が提供できると考えられる.
著者
吉野 純 北 裕幸 田中 英一 長谷川 淳 久保 宏 世永 茂
出版者
The Institute of Electrical Engineers of Japan
雑誌
電気学会論文誌. B, 電力・エネルギー部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. B, A publication of Power and Energy Society (ISSN:03854213)
巻号頁・発行日
vol.124, no.5, pp.723-732, 2004-05-01
被引用文献数
7 2

Recently, a number of electric consumers have concerned about the reliability of electricity to be served. For example, some consumers need the electricity with a higher reliability by the automation of manufacturing processes. On the other hand, some consumers need the electricity of a cheaper price even if the reliability becomes a little worse. Under such circumstances, it is necessary that power suppliers evaluate the needs of every consumers precisely and propose the most desirable measures for meeting their requirements. This paper develops a tool to analyze the reliability for high-voltage supplied consumers quantitatively. Further, this paper presents a method for evaluating the outage cost of consumers to help them choose the most appropriate measures for maintaining the reliability. The proposed method applies the fuzzy reasoning approach. The validity of the proposed method is ascertained through some numerical simulations.