心で操作する車椅子
| 心で操作する車椅子 | |
|---|---|
 ディワカル・ヴァイシュ氏、マインドコントロール車椅子の記者発表会にて | |
| 分類 | 車椅子 |
| 業界 | 様々な |
| 応用 | 搬送、麻痺による移動 |
| 燃料源 | 電気 |
| パワード | はい |
| 自走式 | はい |
| ホイール | 4 |
| 発明家 | ディワカル・ヴァイシュ |
| 発明された | 2016 |
マインドコントロール車椅子とは、脳コンピュータインターフェースによって制御される電動車椅子です。このような車椅子は、閉じ込め症候群（LIS）の患者にとって非常に重要となる可能性があります。閉じ込め症候群では、眼を除くほぼすべての随意筋が完全に麻痺しているため、意識はあるものの、動くことも言語でコミュニケーションすることもできません。また、筋骨格系が弱まり、運動能力が低下する筋ジストロフィーの患者 にも、このような車椅子が用いられます。
歴史
脳や精神の制御を支える技術は、少なくとも2002年にまで遡ります。当時、研究者たちはマカクザルの脳に電極を埋め込み、コンピュータ画面上のカーソルを制御できるようにしました。同様の技術で、ロボットアームやシンプルなジョイスティックも制御できました。[ 1 ] 2009年には、サウスフロリダ大学の研究者たちが、ユーザーの脳波を捕捉してロボットの動作に変換する車椅子搭載型ロボットアームを開発しました。P-300脳波反応を捕捉して動作に変換するブレイン・コンピュータ・インターフェース（BCI）は、サウスフロリダ大学の心理学教授エマニュエル・ドンチン氏らによって開発されました。P-300脳信号は、閉じ込め症候群やルー・ゲーリック病（ALS）などの運動機能障害を持つ患者にとって、仮想の「指」のような役割を果たします。[ 2 ]
最初のマインドコントロール車椅子は2016年に生産されました。これは、A-SETトレーニング＆リサーチ研究所のロボット工学および研究責任者であるディワカール・ヴァイシュによって設計されました。 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
2022年11月、テキサス大学オースティン校は脳波装置を使ったマインドコントロール車椅子を開発した。[ 6 ]さらに、2022年3月にはクラークソン大学から、同じく脳波装置を使ったマインドコントロール車椅子の設計を計画する論文が発表された。[ 7 ]
テクノロジー
手術
マインドコントロール車椅子は、脳コンピューターインターフェースを使用して機能します。ユーザーの額に装着された脳波計(EEG) が頭皮に到達する神経インパルスを検出し、搭載されたマイクロコントローラーがユーザーの思考プロセスを検出して解釈し、車椅子の動きを制御できるようになります。
2022年11月、テキサス大学オースティン校は、脳波制御車椅子モデルの有効性に関する研究を実施しました。BCIと同様に、この機械は脳波を動作に変換します。具体的には、被験者は車椅子を動かすために動く四肢を視覚化するよう指示されました。この研究では、体内に埋め込まれた電極ではなく、脳波計キャップを用いた非侵襲性電極が使用されました。[ 6 ] 2022年3月、クラークソン大学のStoyellらは、脳波計デバイスであるEmotiv EPOC Xヘッドセットをベースにした脳波制御車椅子の設計計画に関する論文を発表しました。[ 7 ]
機能性
A-SET車椅子には、温度センサー、音センサー、路面の凹凸を検知する距離センサーなど、様々なセンサーが標準装備されています。階段や急な坂道を自動的に回避します。また、「安全スイッチ」も搭載されており、危険な状況では、ユーザーが素早く目を閉じることで緊急停止を作動させることができます。
Stoyellらが設計した椅子の場合、椅子を使用するために必要な機器はEMOTIV EPOC Xヘッドセットのみです。テキサス大学とクラークソン大学の設計はどちらも、電極を外科手術で埋め込むのではなく頭部に装着するため、非侵襲的であるという利点があります。そのため、これらの製品は比較的入手しやすいものとなっています。[ 6 ] [ 7 ]
参考文献
- ^コリンズ、ネイサン（2016年3月3日）「はい、マインドコントロール車椅子は現実です」パシフィック・スタンダード。 2019年5月3日閲覧。
- ^ウェブマスター、サウスフロリダ大学。「研究者らが脳制御型車椅子ロボットアームを開発 - サウスフロリダ大学」 news.usf.edu 。2019年5月3日閲覧。
- ^ Singhdeo, Saswat (2016年3月31日). 「インド人が世界初とされる、マインドコントロール式車椅子を開発」 ScoopWhoop . 2019年4月29日閲覧。
- ^ Bhalla, Nikita (2016年3月17日). 「ボタンもジョイスティックもなし。世界初のマインドコントロール車椅子を歓迎します」 India Today .
- ^ 「世界初のマインドコントロール車椅子を発表 - tennews.in - 全国ニュースポータル、速報、最新ニュース、トップ、トレンド、ニュース」 2016年3月15日. 2019年4月29日閲覧。
- ^ a b c「脳で動く車椅子、現実世界での将来性を示唆」 UTニュース、2022年11月18日。
- ^ a b c Stoyell, G.; Seybolt, A.; Griebel, T.; Sood, S.; Sarker, MAB; Khondker, A.; Imtiaz, MH (2022年3月). 「マインドコントロール車椅子の実装」 .セントローレンス支部年次会議議事録. ニューヨーク州シラキュース: 25–26 .
