学会等発表 - 水戸部　一孝

VR空間における指揮動作の学習支援技術の研究

佐野文哉, 藤原克哉, 齋藤正親, 四反田素幸, 水戸部一孝

第23回日本バーチャルリアリティ学会大会論文集  2018年09月  -  2018年09月   

Identification Method of Medicine Taking Action Using 3D Camera

Tnew Chen Zhun, Masachika Saito, Katsuya Fujiwara, Kazutaka Mitobe

ヒューマンインタフェースシンポジウム2018  2018年09月  -  2018年09月   

椎弓根スクリューを使用する頚椎後方除圧固定術のためのVR穿孔シミュレータの開発

及川 智也, 藤原 克哉, 齋藤 正親, 石川 慶紀, 水戸部 一孝

ヒューマンインタフェースシンポジウム2018  2018年09月  -  2018年09月   

脳性麻痺児における歩行の非計画停止動作:– 健常青年との比較 –

木元 稔, 若狭 正彦, 岡田 恭司, 水戸部 一孝, 齋藤 正親, 川野辺 有紀, 木元 美沙子, 堀岡 航, 坂本 仁, 齊藤 明

理学療法学Supplement  2018年07月  -  2018年07月    公益社団法人 日本理学療法士協会

<p>【はじめに、目的】脳性麻痺（cerebral palsy; 以下、CP）児では、自立歩行が可能でも歩行停止が困難である症例がみられる。学校や地域生活において急停止を要する時、それが困難である場合は衝突や転倒につながる危険性がある。しかし、CP児での歩行停止動作が健常者のそれとどのように異なるかは知られていない。本研究の目的は、CP児での非計画的な歩行停止動作を3次元動作解析装置を用いて解析し、健常青年との違いを明らかにすることとした。</p><p>【方法】対象は痙性両麻痺型CP児10名（年齢 11.3±2.91歳；性別 男7名、女3名; GMFCS レベルⅠ 7名、レベルⅡ 3名）と、健常青年男性6名（年齢 19.7±0.41歳）である。</p><p>歩行路は7.5 mとし、床反力計5台、赤外線カメラ8台、プロジェクター、スクリーンを設置した。WorldViz社製Vizardを用いて、被験者が床反力計を踏んだら、スクリーンへの投影画像が緑色から赤色へ直ちに変化する課題提示システムを構築した。</p><p>実施課題は、①スクリーンの色が緑色のままであれば自己選択速度での歩行を継続、②赤色に変わった場合は可能な限り早く止まる、とし被験者には課題の提示順序を盲検化した。身体重心移動の速度が1.0 m/s以下となった時点を歩行停止と定義し、得られた指標をCP児と健常青年間で比較した。</p><p>【結果】CP児は健常青年よりも歩行停止の指示提示時における歩行速度が遅いにもかかわらず（1.20±0.16 vs 1.45±0.14 m/s; p=0.009）、歩行停止までに有意に長い時間を要し（1.25±0.19 vs 0.94±0.03 s; p=0.001）、距離に差はないものの歩数が多かった（2.5±0.6 vs 1.0±0歩; p<0.0001）。関節の最大角度は、CP児において膝関節屈曲が大きかったが（49.3±14.2 vs 34.3±8.1 deg ; p=0.034）、足関節底屈は小さかった（3.3±14.6 vs 15.4±4.9 deg; p=0.032）。関節モーメントの最大値は股関節伸展（0.65±0.46 vs 0.31±0.06 Nm/kg*m; p=0.028）、外転（0.96±0.41 vs 0.58±0.11 Nm/kg*m; p=0.019）、足関節底屈モーメント（0.76±0.23 vs 0.50±0.06 Nm/kg*m; p=0.021）がCP児で有意に大きかった。床反力ベクトル角度の最大値は、CP児で有意に小さかった（18.8±4.3 vs 26.5±2.3 deg; p=0.002）。</p><p>【考察】歩行停止では、停止に要する力を適切な方向に発揮することが求められる。CP児では歩行停止時に関節モーメントが大きいものの、足関節底屈角度が小さいまま、膝関節を大きく屈曲していた。また、垂直軸から後方への床反力ベクトル角度は、健常青年では平均26.5度、CP児では平均18.8度であり、CP児ではより垂直方向に力を発揮していた。つまり、CP児では、歩行停止時に後方へ力を発揮することが難しいため、停止までの時間を要すると考えられる。</p><p>【結論】CP児では、歩行停止時に進行方向とは逆方向への力の発揮が難しく、歩行停止が困難であると考えられる。</p><p>【倫理的配慮，説明と同意】本研究はヘルシンキ宣言を遵守し，被験者と保護者に文書を用いて口頭で説明を行い，同意が得られた方のみを対象とした。</p>

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Effects of Magnetic Field on Permeability and Heating Properties of Hyperthermia Implant using Micro-/Nano-Magnetic Particles

Tonthat, L., Yamamoto, Y., Saito, H. and Mitobe, K.

40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC’18)  (Hawaii, USA)  2018年07月  -  2018年07月    IEEE Engineering in Medicine and Biology Society

視線計測可能なドライビングシミュレータを用いた遠隔指導システムの開発

山口祥生, 藤原克哉, 水戸部一孝

第54回 日本交通科学学会総会・学術講演会  (首都大学東京南大沢キャンパス)  2018年06月  -  2018年06月    日本交通科学学会

電気泳動後のタンパク質のテラヘルツ透過画像の特著抽出法について

河端 航大, 水戸部 一孝, 羽渕 友則

生体医工学  2018年  -  2018年    公益社団法人 日本生体医工学会

<p>各種の疾患において血清中のタンパク質濃度に特有の異常を引き起こすことがある．そこで，血清タンパク質を電気泳動で分画し，タンパク質の分画濃度比から病態を特定する手法が活用されている．タンパク質は可視光を透過するため，染色して可視化する必要がある．しかし，タンパク質の染色に使用する染色液は生体に対して有害であるため，安全性の問題が残っていた．そこで我々は，上記の問題を解決する手段としてテラヘルツ（THz）波に着目した．THz波は0.1-100 THz帯域に属する電磁波で生体に対して無害であり，生体物質に高い吸収性を有する．そのため，THz波を利用したタンパク質の安全な可視化が期待できる．過去の研究において，セルロースアセテート膜電気泳動法によって分画したタンパク質をTHz波により可視化できることが報告されている．しかし，取得されたTHz透過画像はコントラストが低く，タンパク質の存在範囲が不明確であった．そこで本研究では，THz透過画像を対象としたタンパク質の特徴抽出手法の構築を目的した．本報告では，タンパク質の塗布過程にマテリアルプリンタを導入し，THzイメージングに適した試料作製手法を検討した．さらに，電気泳動後のヒト血清のTHzイメージング結果を確認した後，ヒト血清のTHz透過画像と染色した試料をイメージスキャンして得られた染色画像を比較し，THz透過画像におけるタンパク分画の特徴抽出法について検討した．</p>

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磁気式モーションキャプチャを用いた採血手技における指使いの特徴抽出

齋藤 正親, 菊地 由紀子, 工藤 由紀子, 佐々木 真紀子, 水戸部 一孝

生体医工学  2018年  -  2018年    公益社団法人 日本生体医工学会

<p>採血手技は看護師の経験に依る部分が大きく，初学者にとって修得が難しい技術の一つである．近年の看護技術教育では，標準的な手技を撮影したビデオ教材の視聴に加えて，シミュレータを用いた演習で手技を訓練している教育機関が多い．しかし，看護学生が卒業までに十分な技術を修得できないことが課題となっている．我々は過去の研究において，高い空間分解能を有する採血手技計測システムを開発し，計測した看護教員のモーションデータからCGで再現した注射器の動きを光学透過型HMDを介して実空間に重畳して提示し，学生が教員の注射器の動きを真似て練習できるシステムを開発した．しかし，教員の動きを正確に真似出来ているかを判断するのはあくまでも学生本人であるため，教員の手技との差異に気付けずに時間を要する場合が多い．そこで本システムに採血手技の定量評価機能を加えることで，採血の学習効率を高めることができると考えた．本研究では，そのための基礎研究として，採血手技に秘められた暗黙知を形式知化し，定量評価のための評価指標を提案することを目的とする．注射器と注射器を持つ指との関係に着目し，磁気式モーションキャプチャ装置を用いて計測した看護教員と看護学生の採血手技データから，注射器に対する各指の変位を調べ，その特徴を抽出し定量化するとともに，採血の評価指標について検討する．</p>

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静脈血採血学習支援システムの開発

齋藤正親,菊地由紀子,工藤由紀子,佐々木真紀子,水戸部一孝

第51回日本生体医工学会東北支部大会  2017年12月  -  2017年12月    日本生体工学会東北支部

VR環境における視運動性眼振の検査システムの構築

蛯名幸斗，水戸部一孝，中島佐和子，石川和夫

第51回日本生体医工学会東北支部大会  (秋田大学)  2017年12月  -  2017年12月   

恒温環境下におけるワイヤレス温検知・誘導加熱システムの研究

安藝　史崇，水戸部　一孝

第51回 日本生体医工学会東北支部大会  2017年12月  -  2017年12月   

Examination of the Influence on Precision of the Wireless Temperature Measurement Induction Heating System by 37℃ Constant Temperature Environment

Fumitaka Aki, Tonthat Loi, Hajime Saito, Kazutaka Mitobe

The 4th International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications (ISAMMA)  2017年12月  -  2017年12月   

Magnetic Hyperthermia Implant: A Mixture of Micro/Nano Magnetic Particles

Loi Tonthat, Yoshiyuki Yamamoto, Fumitaka Aki, Hajime Saito, Kazutaka Mitobe

第51回日本生体医工学会東北支部大会  (Akita, JAPAN)  2017年12月  -  2017年12月    日本生体医工学会東北支部

Thermosensitive Implant for Magnetic Hyperthermia by Mixing Micromagnetic and Nanomagnetic Particles

Tonthat Loi, Yoshiyuki Yamamoto, Fumitaka Aki, Hajime Saito, Kazutaka Mitobe

4th International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications  (Phu Quoc, Vietnam)  2017年12月  -  2017年12月    ISAMMA

認知機能評価のための描画課題と計数課題の二重課題における巧緻動作の特徴抽出

狩野秀典，藤原克哉，水戸部一孝

平成29年度情報処理学会東北支部研究会  2017年12月  -  2017年12月    情報処理学会

磁気式MoCapを用いた没入型VR向け手書き文字入力システムの構築と評価

丹野遼平，藤原克哉，水戸部一孝

平成29年度情報処理学会東北支部研究会  2017年12月  -  2017年12月    情報処理学会

テラヘルツイメージングに適した電気泳動の前処理手法および画像処理手法の検討

佐藤弘明，水戸部一孝，羽渕友則

第51回　日本生体医工学会東北支部大会  2017年12月  -  2017年12月    日本生体工学会東北支部

テラヘルツイメージングに適したタンパク質吸収画像のプロセス技術の研究

佐藤弘明，水戸部一孝，中島佐和子，羽渕友則

平成29年度　情報処理学会東北支部研究会  2017年11月  -  2017年12月    情報処理学会

術前カンファレンスのための3D-CG提示システムにおける直感的な操作手法の検討

木村航，齋藤正親，高橋和孝，水戸部一孝

平成29 情報処理学会東北支部研究会  (秋田大学)  2017年11月  -  2017年12月   

HMD使用時の眼球運動計測による視運動性眼振の評価

蛯名幸斗，水戸部一孝，中島佐和子，石川和夫

平成29年情報処理学会東北支部研究会  (秋田大学)  2017年11月  -  2017年12月