著者

赤澤 堅造

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.49, no.2, pp.341-343, 2011-04-10 (Released:2011-12-14)

著者

木竜 徹

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.44, no.4, pp.588-589, 2006 (Released:2008-05-29)

著者

吉田 直浩 浅川 徹也 林 拓世 水野 (松本) 由子

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.49, no.1, pp.91-99, 2011-02-10 (Released:2011-12-13)

参考文献数

30

被引用文献数

4

---

The aim of this research was to evaluate the autonomic nervous reaction using photoploethysmography under the emotional stimuli. Twenty healthy adults (11 males and 9 females) with a mean age of 25.0±5.0 were assessed for their psychosomatic states using Cornell Medical Index (CMI) and classified into two groups: group I (healthy) and II-IV (neurotic tendency). The photoplethysmography under emotional stimuli using the audiovisual video footages for 40 seconds and during recalling the contents of the footages soon after the stimuli for 180 seconds was measured. These series were repeated three times. The emotional stimuli consisted of "positive stimuli" and "negative stimuli". The "positive stimuli" such as relaxed and pleasant stimuli could evoke a positive feeling, while the "negative stimuli" such as unpleasants #1 (human-relation problem) and #2 (fear) stimuli could evoke a negative feeling. Pulse waves from photoplethysmography were analyzed for estimating the pulse wave amplitude, reflection index (RI). and pulse wave length, and these values of two groups were compared using analysis of variance (ANOVA). The results showed that the pulse wave amplitudes of group I under and after the positive simuli were significantly larger than the amplitudes under and after the negative stimuli, respectively. On the other hand, there was no obvious difference of the pulse wave amplitudes of group II-IV between the positive and negative stimuli. RI of group I during and before the stimuli was smaller than the base line, and RI under the unpleasant #2 stimuli was smallest in all the stimuli. However, RI of group II-IV under the unpleasant #2 stimuli was largest in all the stimuli. The pulse wave length under the unpleasant #1 stimuli was significantly larger than the other stimuli, and the pulse wave length after the stimuli was significantly smaller than the base line. These results suggested that the autonomic nervous reaction under emotional stimuli would be regulated based on the psychosomatic states.

著者

三上 博史 坂上 友介 塩澤 成弘 牧川 方昭

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.53, no.5, pp.264-269, 2015

---

Knee joint injuries frequently occur in individuals performing sport activities. Knee taping is found to reduce the burden on knee ligaments, particularly the patellar tendon. However, methods for quantitative verification of the kinetic effects of taping on the patellar tendon are limited. In this study, a measurement method using ultrasound imaging was developed to quantify the effects of knee taping on the patellar tendon, and the effects were verified in healthy subjects. The experiment was conducted under five conditions:no taping on the knee joint and taping by four different methods. To verify the differences in taping effect on the patellar tendon under five experimental conditions, we calculated the stress-strain curve from the cross-sectional area and elongation of the patellar tendon acquired using ultrasound imaging. Twelve healthy men (aged 22.6&plusmn;1.1 years) participated in the experiment. Each subject was asked to sit on a chair with the knee joint flexed at 90&deg;, extend the knee joint, and maintain the extension force for 3 s. During the last isometric contraction, the extension force was changed from 40, 80, 120, 160N to the maximum voluntary extension force of each subject. We succeeded to measure the elastic modulus of the patellar tendon under knee taping condition. The stress-strain curve under no taping condition was significantly different from all four taping conditions (<I>p</I><0.05).

著者

山田 恒夫 謝 継香

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.55, no.5, pp.475, 2017

---

<p>健康寿命の延伸の重要性が指摘されている今日、高齢になっても質の高い生活をおくるためには身体活動を生み出す諸機能を一定水準以上保持し続けることが望まれる。あらゆる身体活動は、筋肉骨格系、呼吸循環系そして神経系の正常な機能の発揮が必要である。老化に伴う筋肉骨格系、呼吸循環系そして神経機能を数量的に把握することにより、実年齢とは別の身体年齢を見える化することができ、さらにどの機能を訓練することで身体年齢を若返らせることができるかのシミュレーションも可能となる。 身体年齢算出のため健康スコアリング技術のひとつであるトータルボディスコア算出技術を活用して、企業の部長以上の実年齢と身体年齢を比較し、運動能力や身体組成、身体寸法、身体活性を分析した。トータルボディスコアは、もともと3次元ボディスキャンやCT、血液分析などの430項目の各種測定値の相関等を研究して身近で計測可能な16項目から身体年齢を算出できるようにしたものである。 ある企業の42名の部長以上の管理職・役員を測定したところ、平均実年齢52歳に対して平均身体年齢39歳という結果となった。過去1年間で様々な1000名の被験者の測定結果では平均実年齢と平均身体年齢はほぼ一致していた。このことから、部長以上に昇進する社員は、健康に対する自己管理が一般の人よりも優れているということがうかがえる。</p>

著者

トンタット ロイ 高野 渚 安藝 史崇 齊藤 元 水戸部 一孝

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.56, pp.S351, 2018

---

<p>近年,身体への負担の少ない癌治療法として温熱療法(ハイパーサーミアと呼ばれる)が注目されている.本研究における加温方式は松木氏が提案したソフトヒーティング法である.これは,感温磁性体を患部に埋め込み,体外から高周波磁場を印加することにより,磁性体を誘導加熱させ患部だけを局所的に加熱する方式である.我々は,感温磁性体の温度依存の磁気特性による周囲磁場の乱れを体外に設置するピックアップコイルに生じる誘導起電力の変化として計測することで,磁性体の到達温度をワイヤレスで検知可能な温熱治療システムを研究している.これまでに,磁場印加用コイルの内側にピックアップコイルを設置する手法により,体表面から深さ4 cmまでの条件で温度変化が検知で可能であった.しかしながら,臨床応用するためにはさらに深部の条件において検知できることが望まれる.そこで,本報告では検知可能距離を延伸するために,新たに磁場キャンセル用コイルを加えたピックアップコイルを構築し,磁場印加用コイルとピックアップコイルが生体を挟んで向き合う対向型磁場印加検知ユニットを考案し,物理実験により妥当性を評価した.</p>

著者

松本 勉

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.44, no.1, pp.54-61, 2006 (Released:2008-02-27)

参考文献数

18

被引用文献数

1

著者

鈴木 航太 鈴木 達也 小野 弓絵

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学

巻号頁・発行日

vol.55, no.3, pp.137, 2017

---

<p>中側頭回は視聴覚情報の統合を担っていると考えられており、音楽に合わせて指示されたステップを行う視聴覚統合運動タスク(ダンスゲーム)遂行時におけるステップの時間的正確性(スコア)と中側頭回活動の持続性には正の相関がみられる。本研究は中側頭回の易活動性がダンスゲームの上達過程に与える影響を調べるために、左中側頭回の活動を経頭蓋直流刺激(tDCS)により亢進、抑制したときの運動の時間的正確性の変化を計測した。18人の若年成人に対し、anode、cathode、shamの電気刺激をランダムな順番で異なる3実験日において適用し、tDCS刺激前1回と刺激後3回の繰り返し施行におけるスコアを比較した。被験者全体では、測定回数による主効果のみ有意であり、電気刺激の種類との交互作用はみられなかった。楽器あるいはタスクと同様のリズムゲームの経験により分類すると、経験者はanode刺激、未経験者はcathode刺激において繰り返し施行後のスコアが刺激前に比べて有意に増加した。電気刺激の効果が視聴覚と運動の統合を必要とする訓練の経験量の違いによって異なって現れたことから、ダンスゲーム課題遂行における中側頭回の役割は訓練によって可塑的に変化していることが示唆された。</p>

著者

加藤 雄樹 井村 誠孝 黒田 嘉宏 大城 理 南部 雅幸

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.50, no.1, pp.23-30, 2012-02-10 (Released:2012-07-13)

参考文献数

15

---

Recently, in order to achieve the prevention or early detection of diseases, many studies have been carried out to measure physiological information in everyday life. The purpose of this study is to develop the mat-type device to measure physiological information fro6m the sole. ECG (Electrocardiogram) and PPG (Photoplethysmogram) that are the indices of the cardiovascular system were adopted as physiological information. ECG is measured by conductive coupling without using the paste and capacitive coupling that is able to obtain ECG and PPG with socks. PPG is obtained by measuring the reflected light to incident infrared light at periphery. PWV (Pulse wave velocity) which is the index of the arteriosclerosis is able to be calculated from ECG and PPG. The subjective experiment reveals that the developed system can measure ECG and PPG. In addition, the system can measure ECG and PPG in case of wearing socks. Moreover, by simultaneous measurement of blood pressure, PWV was calculated by the developed system and the good correlation was found between PWV and blood pressure. In addition, the experiment showed that the PWV were changed with the blood pressure changes due to exercise. Therefore, result of this experiment showed this system has the potential to monitor the condition of cardiovascular system, and suggested the possibility to estimate the blood pressure without compression by the cuff.

著者

大塚 誠也 黒崎 奏澪 小川 充洋

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.55, no.5, pp.472, 2017

---

<p>近年、Oculus Riftや PlayStation VRなどの3Dヘッドセットを用いた比較的安価なバーチャルリアリティ (VR) 環境が実現され、普及しつつある。VR 鑑賞中やVR環境下での労働時の生体計測のために、本研究では 3D ヘッドセットに組み込める生体計測を提案する。ヘッドセットを着用するだけで生体計測が可能となれば、VR環境下では必ず生体情報を取得可能となる。今回、最初の試みとして、VRヘッドセットに内蔵可能な光電脈波プローブを用いた脈波計測を行ったので報告する。光電脈波計測のために、小型の反射型プローブを開発し、被験者の前額部から脈波の導出を試みた。被験者は、光電脈波計測と同時にVRヘッドセットを着用した。計測に用いる光源には緑色LEDと近赤外LEDを試行した。結果、いずれの波長においても光電脈波を観察することができたが、近赤外を用いた光電脈波では、被験者の自発的な瞬目時に大きなアーチファクトを観察し、脈波を観察することができなかった。一方、緑色光電脈波においては、瞬目時においても安定した計測を達成することができた。また、緑色光電脈波において、VRモニタの明滅や被験者の呼吸などの影響を受けずに、脈波ピークを観測することが可能であった。以上の結果から、VRヘッドセットを着用しただけで計測を意識することなく光電脈波を計測可能なシステムの可能性が示されたものと考えられた。本研究の一部はJSPS科研費 15H02798の助成を受けたものです。</p>

著者

八木 雅和 谷口 達典 山田 憲嗣

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.55, no.3, pp.164, 2017

---

<p>医療・ヘルスケア機器イノベーションを実現する人材を育成するために、東北大学、東京大学、大阪大学が連携し、スタンフォード大学と提携して、2015年にジャパン・バイオデザインが設立された。そして、既に著しい成果を挙げているスタンフォード バイオデザイン プログラムをもとに4大学で開発し、実践集中型人材育成プログラム ジャパン・バイオデザイン フェローシッププログラムを2015年から共同で日本において実施している。本プログラムは、10ヶ月間で医療現場の問題・ニーズを探索・評価・定義し、解決策を創出して、最終的な事業化を目指すものである。昨年7月に第1期生が修了し、現在、第2期生がプロジェクトを推進中である。本講演では、まず、ジャパン・バイオデザインとは何なのか?これまでどのような活動を行ってきたのか、について報告する。そして、今後どのように展開するのかについて情報共有し議論する。また、このような中で、大阪大学での具体的な活動・成果、そして、将来展望について情報共有・議論する。</p>

著者

神山 英昇 北間 正崇 清水 久恵 山下 政司 横山 徹 小島 洋一郎 清水 孝一

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.55Annual, no.Proc, pp.593-594, 2017-05-03 (Released:2017-09-13)

参考文献数

1

---

We have proposed a noninvasive technique to observe an arteriovenous fistula using an optical transillumination image of a blood vessel. To improve the accuracy of inner-diameter measurement of the vessel, we examined the effectiveness of the imagesubtraction technique using multi-wavelength light sources. In the experiment, we fabricated a model-phantom to simulate a human forearm. It contained the tube filled with replaceable absorber liquid which simulated the blood in different wavelengths of illuminating light. The transillumination images of the blood column were recorded with the liquid of different absorption coefficients. The imagesubtraction technique was applied and the images were analyzed. With the subtraction, the sharpness of the column image was improved by 55%, and the error in the diameter measurement was reduced from 28% to 4%. This result verified the effectiveness of the image-subtraction to promote the clinical application of the proposed technique for the controlled care of the arteriovenous fistula.

著者

宇野 富徳 王 力群 三分一 史和 外池 光雄 金田 輝男

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.48, no.1, pp.59-65, 2010-02-10 (Released:2010-11-17)

参考文献数

17

---

We investigated the olfactory “Kansei” information processing for two kinds of smells by measuring the brain activities associated with olfactory responses in humans. In this study, the brain activities related to discrimination and recognition of odors were examined using functional magnetic resonance imaging (fMRI). In experiment 1, odor stimuli (lemon-like and banana-like) were presented using a block design in a blinded manner, and the kind of fruits was identified by its odor. The frontal and temporal lobe, inferior parietal lobule, cingulate gyrus, amygdaloid body and parahippocampal gyrus were primarily activated by each odor based on conjunction analysis. In experiment 2, as a result of performing an oddball experiment using the odors of experiment 1, the active areas were mainly found in the temporal lobe, superior and inferior parietal lobule, insula, thalamus, supramarginal gyrus, uncus and parahippocampal gyrus. Moreover, these regions overlapped with the emotional circuit. These experimental results suggest that common brain activities accompany the discrimination and cognition associated with odor stimuli, which may underlie the olfactory responses relevant to the higher brain function and emotions associated with olfactory function.

著者

福島 大志 西川 敦 宮崎 文夫 関野 正樹 安室 喜弘 松崎 大河 細見 晃一 齋藤 洋一

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.49, no.1, pp.122-131, 2011-02-10 (Released:2011-12-13)

参考文献数

16

---

Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation (rTMS) is effective for intractable diseases of the nervous system. As the effects of rTMS last only several hours, rTMS therapies need to be continued daily. Under present circumstances, it is difficult to use rTMS in patients' home, because only experienced physicians in limited hospitals can use the expensive and complicated rTMS system. Therefore, we developed a magnetic navigation system for home use of rTMS. The proposed system uses inexpensive and small magnetic sensors; hence it is suitable for home use. By using the proposed method, even people who have no medical knowledge and technique can easily navigate the coil to the optimal position preliminarily specified by expert physicians. Our system needs to collect some dataset which consists of magnetic field and the corresponding position of the coil at the patients' initial visit. Since it is bothersome to collect a large number of dataset, we reduced the dataset by approximation using multi-regression analysis.

著者

鈴木 良次

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.53, no.2, pp.61-62, 2015-04-10 (Released:2015-06-25)

著者

酒谷 薫

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学

巻号頁・発行日

vol.55, no.4, pp.308-308, 2017

---

<p>厚生労働省は、団塊の世代が75歳以上となる2025年を目途に、高齢者の尊厳の保持と自立生活の支援の目的のもとで、可能な限り住み慣れた地域で、自分らしい暮らしを人生の最期まで続けることができるよう、地域の包括的な支援・サービス提供体制(「地域包括ケアシステム」)の構築を推進している。我々は、IoT/BD/AIの先端技術を応用した地域包括ケアシステムを開発し、福島県郡山市のモデル地区で実証実験を行っている(2016年4月~)。本オーガナイズドセッションでは、我々が開発したシステム及び実証実験の途中結果について報告し、地域包括ケアシステムにおけるIoT/BD/AIの先端技術の有用性について検討する。本システムは、ICTとセンサー技術による見守りシステム(睡眠センサー、水道センサー)とNIRSによる脳と心の見える化により構成されている。本システムをモデル地区の高齢者家庭に設置し、睡眠時の心拍数、呼吸数、離床、及び水道使用量を遠隔でモニターしている。さらに、定期的に公民館にて、心理テスト(STAI,MMSE)及びNIRSによる脳機能計測を実施し、参加住民の健康相談に応じている。本講演では、実証実験の結果を供覧し、IoT/BD/AIを導入した次世代地域包括ケアシステムの有用性と問題点について考察する。</p>

著者

中尾 誠 赤土 和也 山崎 健一 寺田 堂彦 藤里 俊哉 吉浦 昌彦 筒井 博司

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.47, no.6, pp.560-565, 2009-12-10 (Released:2010-07-21)

参考文献数

8

---

If we regard skeletal muscle as an actuator, we see it has excellent flexibility and efficiency, properties that artificial actuators such as electric motors or mechanical engines do not have. We have been researching the creation of miniaturized bio-actuators that use cultured skeletal muscle. We reported that stimulation was very important to culture myoblast and to develop skeletal muscle. We obtained skeletal muscle by cultivating C2C12 cells using unidirectional mechanical stimulation. We developed a Bio-Actuator System as a mode for a skeletal muscle system in which this cultured skeletal muscle was used as actuator unit. This Bio-Actuator System was made to imitate the musculoskeletal system and consisted of one joint, two arms, one flexor muscle and one extensor muscle. One arm was fixed on the base, and the other arm was able to rotate freely about the joint axis. Because skeletal muscle can only contract, we used cultured skeletal muscle as flexor muscle and sliced silicon elastic sheet as extensor muscle. Experiments were conducted with this Bio-Actuator System in a culture medium. By applying pulsed voltage to the culture medium, the bio-actuator unit was contracted and relaxed. By repeating these contractions and expansions, we observed that the tip of the arm vibrated periodically.

著者

眞田 慎 岡田 志麻

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学

巻号頁・発行日

vol.55, no.3, pp.224-224, 2017

---

<p>現在の日本において,聴覚・言語障害者が360,000人であるのに対して手話通訳士は3,406人となっており,聴覚障害者に比べて手話通訳士の人数が少なくなっている.この状況は,聴覚障害者と健聴者間の円滑なコミュニケーションを困難にし,聴覚障害者の積極的な社会参加を妨げる要因の一つとなっている.この問題を解決する手段として,本研究ではKinect v2を用いた手話通訳士を介さないリアルタイム手話通訳システムの開発を行った.また,手話動作の認識において動作者の表情が重要なパラメータとなることから,本システムでは腕の動きと手の形,表情の3つの状態を認識し,それぞれArms Motions,Hand States,Facial Expressionsパラメータとして動作データの取得を行う.さらに,取得した各パラメータデータの組み合わせから手話動作を特定し,通訳結果をモニター上にテキストで表示する.本研究では,各パラメータ認識手法の検証実験と通訳システムの実証実験を行った.検証実験の結果において,Arms Motionsで100%,Hand Statesで86%,Facial Expressionsで88%の認識精度が得られた.また,実証実験の結果において,3つのパラメータ認識手法を組み合わせた手話通訳システムを用いた手話単語の通訳に成功した.以上により,本システムの手話通訳における有効性が示された.</p>

著者

和宇慶 真 小濱 剛 吉田 久

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.55Annual, no.3PM-Abstract, pp.219-219, 2017 (Released:2017-09-13)

---

脳活動を非侵襲的に計測する手法としてfNIRSが広く利用されている。これは脳神経活動により発生する酸素消費を、近赤外光を用いて血中ヘモグロビン濃度の変化として観測するものである。しかしながら、fNIRS観測信号には生理学的要因によるものや、身体の動きに伴う全身性の血流量変化が含まれる。本研究ではこれらの問題に対し、Yamadaらの分離モデルを用いて観測信号を機能成分と全身成分に分離した。また、先行研究では機能成分の係数をグローバルな値として-0.6に固定していたが、計測部位によって有意な差があったため、全ての係数を数値計算により動的に決定した。このモデルを用いて観測信号を分離した結果、被験者の動きによる大きな血流量変化が全身成分として分離され、機能成分のベースラインが安定した。また、機能成分の係数を固定した場合に比べ、全ての観測信号において相互情報量が小さくなった。この結果は、計測領域やタスクによって最適な係数が異なる可能性があるため、検討の余地があると考えられる。

著者

加藤 雄斗 鈴木 健嗣

出版者

公益社団法人 日本生体医工学会

雑誌

生体医工学 (ISSN:1347443X)

巻号頁・発行日

vol.55Annual, no.Proc, pp.508-509, 2017-05-03 (Released:2017-09-13)

参考文献数

4

---

Myoelectric upper limb prosthesis has some problems such as its stability of contact condition or determination of the optimum position of electrodes. This study reports the Development of a socket integrated with array electrode for myoelectric upper limb prosthesis. This array electrode, which was made of conductive cloth, can cope with various shapes of stumps of amputees. The advanced socket integrated with the developed array electrodes has capabilities to determine the appropriate positions of electrodes without much considering the location. The prototype is valid for detecting EMG signals for the control of myoelectric upper limb prosthesis.