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講演抄録/キーワード
講演名 2020-12-18 17:05
ブレインコンピュータインターフェースのための上肢仮想現実システムの開発
鈴木愛之田中郁哉ミロセビッチ マティヤ野村泰伸阪大MBE2020-24
抄録 (和) 脊髄損傷等の運動障害を有する患者の多くは,上肢の運動制御を十分に行うことができない.こうした患者の運動機能改善を目的として,ブレイン・コンピュータ・インターフェース (brain-computer interface, BCI) システムの開発が進められている.リハビリテーションを目的としたBCIシステムは通常,仮想現実 (バーチャルリアリティ) を用いた視覚フィードバックを患者に提供する.そこで本研究では,Unity (Unity Technologies, USA) を用いて構築した一人称視点の仮想現実腕に対し,Blender (Blender Foundation, Nederland) により屈曲運動および伸展運動を加えることで,手関節と肘関節の屈曲・伸展運動を表現する仮想現実システムを開発した.また,本システムはリアルタイムでの仮想現実腕の関節角度のフィードバックが可能であると同時に,Matlab (The Mathworks, USA) を介した外部制御機構も備えている.我々が行った予備試験では,本仮想現実システムが生成する視覚フィードバック情報は脳活動の事象関連同期 (event-related synchronization, ERS), 事象関連脱同期 (event-related desynchronization, ERD) や運動誘発電位 (motor evoked potential, MEP) を変化させること,つまり,脳機能や皮質脊髄路興奮性に影響を与えることが確認できた. 
(英) Individuals with neurological impairments such as spinal cord injury (SCI) often have impaired ability to control their upper-limbs. This has led to the development of brain-computer interface (BCI) systems that can help improve their motor function. BCI systems typically involve using a virtual reality environment to display motor imagery tasks with the aim of producing event related desynchronization (ERD) and synchroniza-tion (ERS) of the brain activity. In this study, we developed a virtual reality system that can display wrist and elbow flexion and extension up-per-limb movements. Specifically, in Unity (Unity Technologies, USA), we designed an object representing the left and right arms and the cam-era was adjusted such as to provide first person point of view of both hands. The wrist and elbow flexion and extension movements were ani-mated using the Blender (Blender Foundation, Nederland) software. Finally, the wrist and elbow angles were computed and streamed in re-al-time to a TCP/IP port. This system allows real-time joint angle feedback, while also having the capability for external control through Matlab via TCP/IP (The Mathworks, USA). Our preliminary testing showed that this system can elicit ERD / ERS of brain activity and changes in motor evoked potentials. Therefore, an interface between the brain the computer was developed which can affect brain dynamics.
キーワード (和) ブレイン・コンピュータ・インターフェース / 仮想現実 / リハビリテーション / / / / /  
(英) brain-computer interface / virtual reality / rehabilitation / / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 120, no. 301, MBE2020-24, pp. 24-24, 2020年12月.
資料番号 MBE2020-24 
発行日 2020-12-11 (MBE) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード MBE2020-24

研究会情報
研究会 MBE NC  
開催期間 2020-12-18 - 2020-12-18 
開催地(和) オンライン開催 
開催地(英) Online 
テーマ(和) ME, NC, 一般 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 MBE 
会議コード 2020-12-MBE-NC 
本文の言語 英語(日本語タイトルあり) 
タイトル(和) ブレインコンピュータインターフェースのための上肢仮想現実システムの開発 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Development of an upper-limb virtual reality system for brain-computer interface 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) ブレイン・コンピュータ・インターフェース / brain-computer interface  
キーワード(2)(和/英) 仮想現実 / virtual reality  
キーワード(3)(和/英) リハビリテーション / rehabilitation  
キーワード(4)(和/英) /  
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キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 鈴木 愛之 / Yoshiyuki Suzuki / スズキ ヨシユキ
第1著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 田中 郁哉 / Fumiya Tanaka / タナカ フミヤ
第2著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) ミロセビッチ マティヤ / Matija Milosevic / マティヤ ミロセビッチ
第3著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 野村 泰伸 / Taishin Nomura / ノムラ タイシン
第4著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
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講演者
発表日時 2020-12-18 17:05:00 
発表時間 25 
申込先研究会 MBE 
資料番号 IEICE-MBE2020-24 
巻番号(vol) IEICE-120 
号番号(no) no.301 
ページ範囲 p.24 
ページ数 IEICE-1 
発行日 IEICE-MBE-2020-12-11 


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