学会等発表 - 水戸部　一孝

VRドライビングシミュレータを用いた駐車行動の計測と解析

武藤大道, 藤原克哉, 水戸部一孝

Journal of the Japanese Council of Traffic Science  2024年  -  2024年   

高齢者のためのマーカレスMoCapを用いた椅子立ちあがり動作計測システムの妥当性評価

本間貴大, 藤原克哉, 中島佐和子, 水戸部一孝

電子情報通信学会技術研究報告(Web)  2024年  -  2024年   

コリジョンコース現象シナリオにおける若年ドライバーの視線を含めた運転行動の評価

幾谷友樹, 藤原克哉, 水戸部一孝

Journal of the Japanese Council of Traffic Science  2024年  -  2024年   

二重課題を採用した渦巻き描画課題による機械学習を用いた軽度認知障害の分類手法の検討

門澤望, 藤原克哉, 中島佐和子, 水戸部一孝

電子情報通信学会技術研究報告(Web)  2024年  -  2024年   

視線計測可能なVRドライビングシミュレータによる歩行者飛び出し時の運転行動

高秀千冬, 藤原克哉, 水戸部一孝

Journal of the Japanese Council of Traffic Science  2023年  -  2023年   

超音波検査用プローブのMR遠隔操作指示システムのための患者体幹再現手法の検討

鈴木悠太, 水戸部一孝, 藤原克哉

日本バーチャルリアリティ学会大会論文集(CD-ROM)  2023年  -  2023年   

磁気式モーションキャプチャとパーソナルハンドモデルを用いた手指巧緻動作再現手法の検討

菊地岳大, 齋藤正親, 藤原克哉, 中島佐和子, 水戸部一孝

日本バーチャルリアリティ学会大会論文集(CD-ROM)  2023年  -  2023年   

水冷条件下の金コート感温磁性体を対象とした磁気ハイパーサーミア用自動定温加熱システムの検証

遠藤 綾人, 加藤 裕太, 水戸部 一孝

生体医工学  2021年05月  -  2021年05月    公益社団法人 日本生体医工学会

<p>近年，がん治療法の1つとして温熱治療（ハイパーサーミア）が注目されている．ハイパーサーミアは，手術療法や放射線治療と比較して副作用が少ないため，がん患者への負担を軽減することが可能である．本研究では，感温磁性体を腫瘍部に注入し，体外から高周波磁場を印加し誘導加熱することで腫瘍部のみを局所加熱するソフトヒーティング法を採用している．我々は，高周波磁場を印加した感温磁性体の温度依存の磁気特性による周囲の磁場の変化を，体外に設置した検知コイルに生じる誘導起電力を利用し，ワイヤレスに腫瘍部の温度を検知可能な温熱治療システムを開発している．過去の研究では，検知コイルに生じる誘導起電力を閾値としたON/OFF制御による自動定温加熱システムを開発した．しかしながら，磁場の印加を停止するOFF制御時の温度変化を検知できない点や，37℃の気中で検証したため体内の血流による冷却機構を再現できていない等の課題が残されていた．そこで，本報告では，常に高周波磁場を印加可能なHigh/Low制御による自動定温加熱システムを実装し，体内を模擬した37℃恒温水中に感温磁性体を設置した条件でシステムの妥当性を評価した．その結果，励磁コイルからの距離が30mmまでの条件において感温磁性体を治療温度である45℃に加温可能であること，距離10mmの条件においてHigh/Low制御により45℃±1℃で自動定温加熱が可能であることを確認した．</p>

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磁気ハイパーサーミアのための誘導加熱用周波数の違いによる昇温特性および温度分布の検討

加藤 裕太, 遠藤 綾人, 山本 裕和, 水戸部 一孝

生体医工学  2021年05月  -  2021年05月    公益社団法人 日本生体医工学会

<p>近年，ハイパーサーミア(温熱療法)は副作用の少ないがん治療法として注目されている．本研究では，ハイパーサーミアの手法の1つであるソフトヒーティング法を採用しており，体外から高周波の磁場を印加することによって感温磁性体微粒子（発熱体）を注射した腫瘍部のみを局所的に誘導加熱し，腫瘍部分の収縮を促す緩和ケアの一手法の構築を目指している．過去の研究では，温度上昇に伴う発熱体の磁性の変化を体外に設置した検出コイルに生じる誘導起電力の変化によって検出するワイヤレス温度計測技術が提案された．しかしながら，励磁コイルからの距離および出力電圧を変えた条件での昇温特性は報告されているが，誘導加熱時の発熱体の温度分布および印加磁場の周波数を変えた条件における昇温特性は明らかになっていない．そこで，周波数の異なる2種類の誘導加熱装置を用いて，昇温特性および温度分布を光ファイバー温度計により計測した．その結果，磁束密度3.9mTの磁場印加条件で周波数を129kHzから395kHzに3倍向上させることで，発熱効率は約6.3倍向上することを確認した．</p>

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実歩行可能な車道横断シミュレータの構築と歩行者行動の解析

内堀雄太, 半田修士, 藤原克哉, 水戸部一孝

Journal of the Japanese Council of Traffic Science  2020年11月  -  2020年11月   

歩行環境シミュレータを用いた道路横断行動の解析

木村十夜, 半田修士, 水戸部一孝

Journal of the Japanese Council of Traffic Science  2020年11月  -  2020年11月   

自転車運転シミュレータを用いた自転車右折横断時の事故予測モデルの構築

半田修士, 水戸部一孝

Journal of the Japanese Council of Traffic Science  2020年11月  -  2020年11月   

電気泳動後のタンパク質を対象としたテラヘルツ透過画像の特徴抽出

鍵谷慧, 水戸部一孝

日本生体医工学会大会プログラム・抄録集(Web)  2020年05月  -  2020年05月   

電気泳動後のタンパク質を対象としたテラヘルツ透過画像の特徴抽出

鍵谷 慧, 水戸部 一孝

生体医工学  2020年05月  -  2020年05月    公益社団法人 日本生体医工学会

<p>ヒト血清は，主として5 種類のタンパク質で構成されている．一部の疾患では，これらの濃度バランスが崩れ，特有の濃度異常を引き起こすことがある．そのため，電気泳動法によって分画されたタンパク質の濃度比から特定の病態を推定することができる．タンパク質の分布を知るためにはタンパク質を染色する必要があるが，染色液は生体に対して有害であり，安全性に問題がある．そこで，本研究では，人体に無害でタンパク質に高い吸収性を有するテラヘルツ（THz）波による可視化手法を研究している．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でヒト血清を分画し，THz波によりタンパク質を可視化できることが報告されている．しかしながら，可視化された画像はコントラストが低く，タンパク質の位置が不明瞭であった．そこで本報告では，THz透過画像の取得に適した電気泳動用試料を作製するために必要な処理条件を検討した．さらに，電気泳動後のヒト血清のTHz透過画像におけるタンパク質の特徴抽出法について検討した．</p>

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磁気ハイパーサーミアにおける発熱体の昇温分布特性の検討

加藤 裕太, 山本 裕和, 遠藤 綾人, 安藝 史崇, 水戸部 一孝

生体医工学  2020年05月  -  2020年05月    公益社団法人 日本生体医工学会

<p>近年，ハイパーサーミア(温熱療法)は副作用の少ないがん治療法として注目されている．本研究室では，患部に直径50～120μmの粒径の感温磁性体微粒子を1ｇ程度注射し，体外から高周波磁場を印加して患部を局所的に誘導加熱するソフトヒーティング法について研究している．過去の研究において，治療温度前後の「感温磁性体の磁性の変化」を「体外に設置されたPickup coilに発生する誘導起電力の変化」として検知することで，温度情報を非侵襲的にモニタリングしながら加温治療できるシステムが報告されている．しかしながら，高周波磁場印加中の発熱過程における感温磁性粉体の温度分布は不明であった．そこで本研究は，任意の磁束密度および周波数における感温磁性粉体内部の昇温特性の違いを明らかにすること目的とした．そこで感温磁性粉体に複数の光ファイバー温度計を刺入し，昇温過程を計測することで感温磁性体の発熱分布を明らかにした．</p>

DOI

磁気ハイパーサーミア用自動定温加熱システムのためのHigh/Low制御の検討

遠藤 綾人, 山本 裕和, 加藤 裕太, 安藝 史崇, 水戸部 一孝

生体医工学  2020年05月  -  2020年05月    公益社団法人 日本生体医工学会

<p>近年，癌治療法の1つとして温熱治療（ハイパーサーミア）が注目されている．ハイパーサーミアは，手術療法に比べ低侵襲であり化学療法に比べて副作用が少ないため，癌患者への負担を低減できる利点がある．本研究では，感温磁性体を腫瘍部に注射し，体外から高周波磁場を印加して腫瘍部を誘導加熱することで局所加温するソフトヒーティング法を採用している．我々は，感温磁性体の温度依存の磁気特性による周囲の磁場の変化を，体外に設置したピックアップコイルに生じる誘導起電力として検知し，ワイヤレスで患部の温度を検知可能な温熱治療システムを開発している．過去の研究において，温度変化に伴う誘導起電力の値を閾値として利用したON/OFF制御による定温加熱システムが開発されている．しかしながら，高周波磁場を停止するOFF制御時には，感温磁性体の温度を検知できない課題が残っていた．そこで，本報告では，常に励磁コイルから磁場を印加する自動定温加熱システムのHigh/Low制御を実装し，2種類の感温磁性体を利用した物理実験により妥当性を評価した．</p>

DOI

磁気ハイパーサーミアにおける発熱体の昇温分布特性の検討

加藤裕太, 山本裕和, 遠藤綾人, 安藝史崇, 水戸部一孝

日本生体医工学会大会プログラム・抄録集(Web)  2020年05月  -  2020年05月   

高齢歩行者の交通事故防止のための訓練用シミュレータの開発:（少子高齢化社会を支えるVR技術）

水戸部 一孝, 半田 修士

年次大会  2019年09月  -  2019年09月    一般社団法人 日本機械学会

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MoCapを用いた痙縮発生角度検出技術の開発

田口博崇, 齋藤正親, 水戸部一孝

電気関係学会東北支部連合大会講演論文集(CD-ROM)  2019年08月  -  2019年08月   

実歩行可能な歩行環境シミュレータを用いた高齢歩行者事故発生要因の検討

内堀雄太, 半田修士, 藤原克哉, 水戸部一孝

電気関係学会東北支部連合大会講演論文集(CD-ROM)  2019年08月  -  2019年08月   

半田付けの予熱作業における力加減を訓練できるVRシミュレータの改良

伊藤翔隼, 藤原克哉, 水戸部一孝

電気関係学会東北支部連合大会講演論文集(CD-ROM)  2019年08月  -  2019年08月   

残響音が与える心理作用と発声の変化

曽根悠司, 中島佐和子, 宮澤奈央, 水戸部一孝

電気関係学会東北支部連合大会講演論文集(CD-ROM)  2019年08月  -  2019年08月   

遠隔作業用ロボットハンドの関節角度推定方法

島崎徹, 齋藤正親, 水戸部一孝

電気関係学会東北支部連合大会講演論文集(CD-ROM)  2019年08月  -  2019年08月   

運転者遠隔指導における遠隔指導者補助情報の検討

山口祥生, 藤原克哉, 水戸部一孝

電気関係学会東北支部連合大会講演論文集(CD-ROM)  2019年08月  -  2019年08月   

軽度認知障害評価のための螺旋描画課題における筆跡直交成分の特徴抽出

齋藤勝矢, 藤原克哉, 水戸部一孝

電気関係学会東北支部連合大会講演論文集(CD-ROM)  2019年08月  -  2019年08月   

視線計測可能なHMDを用いた輻輳開散運動計測システムの開発

坂本陸, 中島佐和子, 水戸部一孝

電気関係学会東北支部連合大会講演論文集(CD-ROM)  2019年08月  -  2019年08月   

看護実習のための採血手技MR訓練システムの開発

芳野光, 齋藤正親, 菊池由紀子, 工藤由紀子, 佐々木真紀子, 水戸部一孝

電気関係学会東北支部連合大会講演論文集(CD-ROM)  2019年08月  -  2019年08月   

実歩行可能な歩行環境シミュレータの構築と車道横断動作の解析

内堀雄太, 半田修士, 藤原克哉, 水戸部一孝

第55回日本交通科学学会総会・学術講演会  2019年06月  -  2019年06月   

金コート感温磁性体を利用したハイパーサーミアのためのワイヤレス温度計測・自動定温加熱システムの構築

安藝 史崇, Ton That Loi, 齊藤 元, 山崎 清之, 水戸部 一孝

生体医工学  2019年06月  -  2019年06月    公益社団法人 日本生体医工学会

<p>近年，末期がん患者のQOLを向上する手法として，副作用の少ないハイパーサーミアが再注目されている．本研究室では，松木氏らが提唱した「ソフトヒーティング法」に着目し，渦電流損により高い発熱効率が期待できる金を感温磁性体（FILCT）にコーティングした「Au-FILCT」を発熱体とした「誘導加熱システム」を開発してきた．しかしながら，Au-FILCTは熱変成を引き起こす50℃を越えても発熱し続けるため温度制御が必要である．そこで，発想を転換し，FILCTの熱依存性の透磁率の変化を，ドライブコイル内側に設置したピックアップコイルに発生する誘導起電力の変化として検知することで温度検知を可能とする，「ワイヤレス温度計測システム」を構築した．本研究では，2つのシステムを一体化した「ワイヤレス温度計測・誘導加熱システム」を構築し，任意の深さに注射したAu-FILCTの45℃における誘導起電力を閾値として利用することで，患部を一定温度に制御可能な「ワイヤレス温度計測・自動定温加熱システム」を構築し，妥当性を物理実験により検証した．その結果，Au-FILCTの温度を43℃から45℃の範囲に制御可能であることを明らかにした．</p>

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磁気ハイパーサーミアのための感温磁性微粒子の位置・温度情報のワイヤレス検知技術に関する研究開発

TON THAT LOI, 安藝 史崇, 山本 良之, 齊藤 元, 薮上 信, 水戸部 一孝

生体医工学  2019年06月  -  2019年06月    公益社団法人 日本生体医工学会

<p>近年，ハイパーサーミアは手術療法に比べて低侵襲であり化学療法に比べ副作用が少ないことから，有望な癌治療法として国内外で注目を集めている．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り，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を局所的に加熱する方式である．我々は，治療に適した45°Cのキュリー点を持つマイクロサイズの感温磁性体を開発し，磁性体の温度に依存する磁気特性による周囲磁場の乱れを体外に設置した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，患部の温度をワイヤレスで検知する技術を開発した．さらに，治療時に体表面から視認できない体内に埋め込まれた磁性体を励磁コイルの内側に対称的に設置した 3個のピックアップコイルの誘導起電力を手がかりに磁性体の位置を1mm以下の空間分解能で定位する技術を開発した．また，発熱効率の低い感温磁性体に発熱効率の高い磁性ナノ粒子（Resovist）を混合した新たなマイクロ@ナノ磁性微粒子を開発し，感温磁性体と比較して発熱効率が4.3倍および位置温度の検知精度が1.3倍に向上することを確認した．</p>

DOI

自転車運転シミュレータを用いた交差点出会い頭事故における自転車対自動車交通事故要因の検討

半田修士, 伊藤昭彦, 水戸部一孝

第55回日本交通科学学会総会・学術講演会  2019年06月  -  2019年06月   

視線計測可能なドライビングシミュレータを活用した運転者遠隔モニタリング手法の検討

山口祥生, 藤原克哉, 水戸部一孝

Journal of the Japanese Council of Traffic Science  2019年06月  -  2019年06月   

VRやARについての話題

水戸部 一孝  [招待有り]

年次大会  2019年  -  2019年    一般社団法人 日本機械学会

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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の定量化手法の検討

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  2019年  -  2019年    公益社団法人 日本生体医工学会

<p>採血は看護技術の中でもとりわけ繊細な手技を要求される技術の一つであり，経験に依存する部分が大きく，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．そこで我々は，学習効率の向上を目的として，高空間分解能の採血手技計測システムを開発し，CGで再現した注射器を光学透過型HMDにより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学習支援システムを開発した．しかし，習熟度を定量評価する機能を実装していないため，教員の手技との差異を学生が自覚し難いことが新たな課題として顕在化した．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．そのための基礎研究として本研究では，看護教員と学生の手技を比較・解析し，定量評価のための評価指標を構築することを目的とする．本発表では，モーションキャプチャした注射器，注射器を持つ指および手首の動作データから，採血の評価指標となる動作の特徴を定量化する手法について報告する．</p>

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脳性麻痺児おける歩行の非計画停止での重心と圧中心の分析:- 典型的発達青年との比較 -

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

理学療法学Supplement  2019年  -  2019年    公益社団法人 日本理学療法士協会

<p>【はじめに】</p><p>脳性麻痺（cerebral palsy; 以下、CP）児では、自立歩行が可能でも、歩行を急停止することが困難である症例がみられる。CP児と典型的発達児では歩行における身体の重心や圧中心の運動学的特性が異なることが知られているが、歩行停止においてそれらを分析した報告はない。</p><p> 本研究の目的は、CP児での非計画的な歩行停止における、重心と圧中心の移動距離を計測・解析し、典型的発達青年との違いを明らかにすることとした。</p><p>【方法】</p><p>対象は痙性両麻痺型CP児10名（年齢は11.3±2.91歳；性別は男7名、女3名; 粗大運動能力分類システムはレベルⅠが7名、レベルⅡが3名）と、典型的発達青年男性6名（年齢は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。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、の2つとした。</p><p> 歩行停止時点の定義は、重心の移動速度が0.1 m/s以下になった時とした。解析指標は、歩行停止指示時での歩行速度、歩行停止指示から停止までの時間・歩数・距離、重心や圧中心の移動距離（軌跡・前後・左右）とし、CP児と典型的発達青年を比較した。</p><p>【結果】</p><p>CP児では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）、停止に至るまでの歩数が多かった（2.5±0.6 vs 1.0±0歩; p<0.0001）。典型的発達青年は片足を前方に接地し歩行を停止させるが、CP児は全例とも両足の前後接地位置をほぼ揃え停止した。</p><p> 圧中心の軌跡移動距離は、CP児と典型的発達青年との間で有意な差は認められなかった。しかし、重心の軌跡・前後移動距離や圧中心の前後移動距離はCP児が1.3〜1.4倍大きく（p値は0.016〜0.035）、重心の左右移動距離は約2.0倍（p<0.001）、圧中心の左右移動距離は約4.3倍大きかった（p<0.001）。</p><p>【考察】</p><p>CP児では歩行停止時に重心の左右移動が過大であり、これを制御するために圧中心を左右へ大きく移動させ、バランスを制御していると考えられる。圧中心を左右に大きく移動させるには、歩行停止時に下肢を側方へ振り出すことが必要であるが、この停止方法ではより長い時間と多くの歩数を要すると考えられる。</p><p>【倫理的配慮，説明と同意】</p><p>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>

DOI

Development of Wireless Temperature and Position Monitoring for Magnetic Hyperthermia using Pickup Coils

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

3rd International Workshop on Magnetic Bio-Sensing (IWMBS 2018)  (Yokohama, Japn)  2018年11月  -  2018年11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構築

及川智也，藤原克哉，齋藤正親，石川慶紀，水戸部一孝

平成30年度 情報処理学会東北支部研究会  (秋田大学)  2018年11月  -  2018年11月    情報処理学会

Evaluation of a Medicine Taking Identification Method Utilizing 3D Camera

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

平成30年度 情報処理学会東北支部研究会  2018年11月  -  2018年11月    情報処理学会東北支部

指揮初学者のためのVR自学習支援システムの構築と評価

佐野文哉，藤原克哉，齋藤正親，四反田素幸，水戸部一孝

平成30年度 情報処理学会東北支部研究会  2018年11月  -  2018年11月    情報処理学会

磁気式MoCapを用いた採血動作の計測と解析手法の検討

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

日本バーチャルリアリティ学会大会論文集(CD-ROM)  2018年09月  -  2018年09月   

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>

DOI

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   

景観の色彩変化に対する予測特徴と旅行先の個人的な嗜好の関係

生須 柾義，中島 佐和子，水戸部 一孝

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   

自動車運転シミュレータの開発とMoCapを用いた運転中のペダルワークの計測と評価

モハンマド　ズルファデゥリ，半田　修士，水戸部　一孝

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

Development of Learning System for Blood Sampling Technique Using Magnetic Motion Capture and AR Technology

Masachika SAITO, Yukiko KIKUCHI, Yukiko KUDO, Makiko SASAKI and Kazutaka MITOBE

8th International Conference on Materials Engineering for Resources (ICMR2017)  2017年10月  -  2017年10月    日本素材物性学会

Preliminary Study on Auditory Perception of Multiple Speech Synthesis with Dif ferent Speech Rates to Help Visually Impaired Persons Enjoy Movies

Sawako Nakajima, Naoyuki Okochi, Kazutaka Mitobe and Tetsujiro Yamagami

The Eighth International Conference on MaterialsEngineering for Resources（ICMR2017 AKITA)  2017年10月  -  2017年10月   

Improvement of Heating Efficiency and Magnetization Property of Ferromagnetic Implant with Low Curie Temperature for Hyperthermia using Nano-Magnetic Fluid

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

8th International Conference on Materials Engineering for Resources  (Akita, JAPAN)  2017年10月  -  2017年10月    The Society of Materials Engineering for Resources of JAPAN

磁気式MoCapを用いた没入型VR向け手書き文字入力用インタフェースの構築

丹野 遼平, 藤原 克哉, 水戸部 一孝

ヒューマンインタフェースシンポジウム2017  2017年09月  -  2017年09月    ヒューマンインタフェース学会

術前カンファレンスのための視認映像共有システムの開発

木村航，齋藤正親，高橋和孝，水戸部一孝

第91回 福祉情報工学研究会  (秋田大学)  2017年08月  -  2017年08月   

視運動性眼振検査を目的としたVR検査システムの開発

蛯名幸斗，水戸部一孝，中島佐和子

第91回福祉情報工学研究会  (秋田大学)  2017年08月  -  2017年08月   

非言語情報を用いた旅行先推薦手法のための景観の色彩変化に対する予測特性の抽出

生須 柾義，中島 佐和子，水戸部 一孝

第91回福祉情報工学研究会  (秋田大学)  2017年08月  -  2017年08月   

自動車と自転車とのインタラクションが可能な運転シミュレータの開発と評価

モハンマド　ズルファデゥリ，半田　修士，水戸部　一孝

第91回福祉情報工学研究会  2017年08月  -  2017年08月   

描画作業と計数作業の二重課題と軽度認知障害の関係

狩野秀典, 藤原克哉, 水戸部一孝

電子情報通信学会第91回福祉情報工学研究会WIT  2017年08月  -  2017年08月    電子情報通信学会

Position Adjustment Method of Magnetic Field Supply and Detection Unit for Magnetic Hyperthermia using Ferromagnetic Implant

Tonthat Loi, Fumitaka Aki, Hajime Saito, Kazutaka Mitobe

39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society  (Jeju Island, Korea)  2017年07月  -  2017年07月    IEEE Engineering in Medicine and Biology Society

自動車と自転車のインタラクションが可能な運転シミュレータの開発

モハンマド　ズルファデゥリ，半田　修士，水戸部　一孝

第53回日本交通科学学会  (滋賀県)  2017年06月  -  2017年06月    一般社団法人日本交通科学学会

テラヘルツ波を利用した電気泳動後のタンパク質の可視化技術の検討

佐藤弘明，水戸部一孝

第56回　日本生体医工学会大会  2017年05月  -  2017年05月    日本生体医工学会

視覚障害者の映画鑑賞支援を目的とした合成音声による音声ガイドの提示タイミングと心理的作用の評価

中島 佐和子, 大河内 直之, 水戸部 一孝

電子情報通信学会技術研究報告 (IEICE technical report : 信学技報)  2017年  -  2017年