研究者詳細 - 南谷　晴之

論文 - 南谷　晴之

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筋電気刺激による関節角のディジタルＰＩＤ制御

藤田欣也, 板倉直明, 南谷晴之

電子通信学会論文誌 (1986) J69- D （ 12 ） 1971-1978 1986年12月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

機能的電気刺激により関節運動の制御を行う際に問題となる, 筋肉の静特性が疲労のため経時的に変化する様子を, 実験動物を用いて定量化した後に, 関節角のディジタルＰＩＤ制御の基礎実験を行った。その結果よりシステムの評価を行ったところ, 疲労が制御に及ぼす影響は依然として存在するものの, 電気刺激による関節角制御の実用の可能性が示された。

ラジアルカーソル法によるリンパ管の形態画像計測

湯沢史佳, 大泉隆司, 堀越　力, 南谷晴之, 関塚永一, 大塩　力, 土屋雅春

第17回画像工学コンファレンス論文集 (1986) 271-274 1986年12月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

リンパ系の輸送現象に深く関わるリンパ管の収縮機構を解明することを目的として画像解析法により微小リンパ菅の２次元形状の時間的変化を客観的に求め, その一定区間におけるリンパ管の体積変化を近似的に算出するアルゴリズムを開発した。本法は従来の方法に比べ, リンパ管像以外の雑音成分の影響をより良く回避することができるアルゴリズムで構成され, 原画像に対して前処理を一切行わずに正確なリンパ管壁の抽出, リンパ管径および体積の計測, ２次元形状の計測が可能となった。

Visual feedback method improving eye tracking movement

Y. Ebisawa, H. Minamitani & M. Takase

IEEE/Eng Med. Biol. Soc, .8th Ann. Conf,(1986 November, Dallas) 932-935 1986年11月

共著

追跡眼球運動の機能不全をよくすると同時に正確な追跡眼球運動を行わしむるために　Target Brightness Feedback(ＴＢＦ）という新しい視覚フィードバック法を開発した。ＴＢＦ法は視標を正確に成分が追跡していると明るく点灯するもので, その適用により眼球運動のサッケード減少するという効果が得られた。また, 分裂症患者の眼球運動機能の改善をもたらすことが判明した。

光エネルギーに対応した視覚誘発電位の検討

海老澤嘉伸, 高瀬守一朗, 杉野彰信, 戸田治幸，南谷晴之

第１回生理生体工学シンポジウム論文集 (1986) 217-220 1986年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

閃光刺激に対する脳波の反応である視覚誘発電位（ＶＥＰ）について刺激強度と刺激時間を刺激パラメータとして変化させたとき, 両者の積である刺激エネルギーと刺激開始時点から100 msec位の潜時で現れる陰性電位（Ｎ100)との関係を実験的に求め, Ｎ100 の反応変化を定量的に検討した。その結果, 刺激エネルギーの増加に伴って, 多くの場合, Ｎ100 のピーク値と半値幅が増加し, 反応エネルギーが増加することが明らかとなった。また, 潜応エネルギーが増加することが明らかとなった。また, 潜時の増加, すなわ

Video image analysis of　contractile motion of lymph vessel -Automatic edge line extraction of the vessel wall and the vessel diameter measurement-

H. Minamitani, T. Oizumi, T. Horikoshi, E. Sekizuka, C. Oshio & M. Tsuchiya

IEEE/Eng. Med. Biol. Soc, .8th Ann. Conf, . (1986 November, Dallas) 1012-1015 1986年11月

共著

ラット腸間膜集合リンパ管のリズミカルな収縮運動とリンパ管の容積変化を解析するために顕微鏡画像処理システムを構築し, これを用いてリンパ管壁の自動抽出とリンパ管径の自動測定を行うアルゴリズムを開発した。本法ではグラディエントオペレータ, 方向コード, リンパ管走行ベクトル等を使用し, 解析スタート点をマニュアル指定するだけで前処理を行うことなく目的のデータが得られる。その結果, リンパ管の２次元収縮モードと正確な容積算定が可能となった。

ＦＥＳによる足首関節角の制御とシステム同定

藤田欣也, 板倉直明, 久保公人, 南谷晴之

第７回バイオメカニズム学術講演会論文集 (1986) 45-48 1986年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

機能的電気刺激（ＦＥＳ）による関節角のフィードバック制御において対象の特性のバラツキによる制御動作の再現性を検討するため, 対象の特性に応じて制御器の特性を変えることにより再現性を確保する方法を試みた。すなわち, 制御対象の筋関節系の特性を同定し, その結果に基ずいて北森法で設計したＰＩまたはＰＩＤ制御器を構成し, これによって足首関筋角の制御を行った。その結果, 安定な制御動作が可能であることが示された。

鏡面反射光を利用した固体表面速度および角度のレーザードップラ計測

岡田英史, 南谷晴之

計測自動制御学会論文集22, 10, (1986) 1101-1106 1986年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

２本の入射光, および固体表面から生じる鏡面反射光の再反射光の計３本のレーザー光で形成される測定体積から生じる散乱光のドップラ周　波数に関する理論的ならびに実験的検討を行い, 再反射光に依存するドップラ周波数の特性とその利用法を研究した。その結果, 鏡面反射光の幾何光学的性質を利用した固体表面の移動方向の測定と固体表面速度を２次元方向成分で表示する方法を開発した。

追跡眼球運動におけるTarget Brightness Feedback の効果

海老澤嘉伸, 南谷晴之, 高瀬守一朗

電子通信学会論文誌,10, (1986) J69-D 1538-1541 1986年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

ＦＥＳによる筋張力デイジタル制御

板倉直明, 藤田欣也, 久保公人, 南谷晴之

第７回バイオメカニズム学術講演会論文集 (1986) 41-44 1986年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

機能的電気刺激（ＦＥＳ）による喪失機能の再建に際して, 筋を電気刺激によって任意に制御することが必要である。本研究では筋張力を制御するディジタル制御システムを構築した。基礎特性として健常人の下肢筋を対象に実験を行　い。システムの筋張力制御能力の評価を行った。設計したＰＩＤ制御器により定常偏差を少なくし, 速応性の良い制御が可能であることを明らかにした。

微小リンパ管の管壁抽出と管径計測に関する画像処理アルゴリズム

堀越　力, 南谷晴之, 関塚永一, 大塩　力, 土屋雅春

電子通信学会論文誌,8, (1986) J69-D 1165-1171 1986年08月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

ラット腸間膜集合リンパ管を対象に, in-vivo で収縮運動のリズム性を解析するために, ビデオ録画された腸間膜の顕微鏡画像からリンパ管壁のみを抽出し, その管径を連続計測する最適な画像処理アルゴリズムを開発した。リンパ管壁の自動抽出においては微分値およびその方向だけでなく, リンパ管の走行状態の情報をも利用することで, リンパ管壁のみの抽出ができ,さらに円形走査法を用いることにより管の形状にかかわらず正確な管径計測ができた。その結果, リンパ管収縮運動の周期性を定量化することが可能となった。

微小循環動態のコンピュータ画像解析―円形走査法によりリンパ管径の自動計測―

堀越　力, 南谷晴之, 関塚永一, 大塩　力, 土屋雅春

リンパ学, 9, 1(1986) 107-111 1986年08月

共著

リンパ管の収縮運動を客観的かつ定量的に評価するために顕微鏡画像からリンパ管径を自動計測する画像処理アルゴリズムを開発し, リンパ管収縮機能の動態解析に関して次の結果を得た。①開発した円形走査法により正確な管径計測の自動化が可能と成った。②リンパ管の収縮運動は, ７〜13秒に１回の割合で収縮を繰り返し,返し, 4.6〜8.6 回／分の周期性を示す。③収縮運動は lymphangionごとにそれぞれ能動的に活動している可能性が考えられた。

ペイロードスペシャリスト内藤千秋さんに聞く

南谷晴之, 内藤千秋

計測と制御25, 6 (1986) 565-569 1986年06月

共著

各種人工僧帽弁の最適ValveOrientation と左室内血流動態のIn-vitro 評価

南谷晴之, 海老澤嘉伸, 村田孝一, 梅津泰洋, 井上　正, 今村洋二

日本ＭＥ学会誌「医用電子と生体工学」, 24, 2, (1986) 100-107 1986年04月

研究論文（学術雑誌）, 共著

人工弁置換後の大動脈弓内の流速分布―レーザードップラ流速計による測定と Valve Orientationの関係―

村田孝一, 南谷晴之, 岡田英史, 矢野秀幸, 井上　正, 今村洋二, 梅津泰洋

日本人工臓器学会誌「人工臓器」15, 2(1986) 769-772 1986年04月

研究論文（学術雑誌）, 共著

生体の大動脈弓を模擬したアクリル製モデルを用い, ３種類の人工弁の弁近傍および大動脈弓内の流速分布とせん断応力分布をレーザードップラ流速計により定常流下で測定し, Valve Orientation(ＶＯ）との関連性を基礎的に検討した。ＢＳＳ弁, ＬＫ弁ではOuter Curve Orientation で大動脈弓外縁部に沿って流速およびせん断応力は大となり, Inner Curve Orientation では弁直上から大動脈弓最頂部にかけて内縁部に高せん断応力領域が見られる。ＣＥ弁では中心流型のジェッ

ＲＦ誘導加温における生体内温度分布の数値解析

馬場正幸, 南谷晴之, 二川佳央

医用電子生体工学研究会, 信学会, MBE85-61 (1985) 111-118 1985年12月

共著

１ターン円形コイルアプリケータを使った13.56 ＭＨｚＲＦ磁気誘導加温に対して生体内の温度分布がどのようになるかを生体と等価な電気的および熱的定数を有する不均質モデルの計算機シミュレーションで明らかにした。特にコイルの形状と大きさ, 生体との位置関係, 体表面温度をパラメータとして生体深部の局所ハイパーサーミアを可能とする最適加温条件を求めた。

Multiple Doppler frequencies due to the specular reflection on the LDV measurement of solid surface velocity

E. Okada, H. Minamitani, H. Yano & K. Murata

Proc. Flow Measur. Tech., 3 (1985) 139-150 1985年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

レーザードップラ速度計（ＬＤＶ）を用いて固体表面速度の計測を行う際，固体表面より比較的強度の高いビーム状の反射光が生じる。本研究では反射光の性質, すなわち固体表面の法線が光学系軸と成す角度とドップラ周波数スペクトルの関係について考察し, さらに回転円盤を用いた基礎実験を行い理論的解析結果と比較検討した。また反射光の利用について基礎的な考察を加え, ２次元速度計測, 固体表面形状計測などへの応用の可能性を示した。

ＬＤＶによる固体表面速度の計測―反射光によって生ずる多重ドップラスペクトルの検討―

岡田英史, 南谷晴之, 矢野秀幸

流れの計測と可視化ジョイント講演会論文集(1985) 91-95 1985年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

レーザードップラ速度計（ＬＤＶ）を用いて移動対象の速度を計測する際に生じる反射光の性質およびその利用について基礎的な考察を行った。差動型ＬＤＶで測定対象からの反射光を鏡等の反射体で再反射させ測定体積部に再入射させると新しい干渉縞が生じる。その結果, 複数の干渉縞による複数のドッブラスペクトルが同時に観測される。本研究では特に固体表面速度の計測において固体表面の法線が光学系軸との成す角と周波数スペクトルの関係について理論的考察を行い, 同時に実験による比較検討を行った

Dynamic image processing of lymph vessel wall in rat mesentery

H. Minamitani, T. Horikoshi, C. Oshio, E.Sekizuka & M. Tsuchiya

14th Int. Conf. Med.　Biol. Eng. , (1985　August, Espoo) 250-251 1985年08月

共著

ラット腸間膜集合リンパ管を対象に, in-vivoで収縮運動のリズム性を解析するために, ビデオ録画された腸間膜の顕微鏡画像からリンパ管壁のみを抽出し, その管径を連続計測する最適な画像処理アルゴリズムを開発した。リンパ管壁の自動抽出においては微分値およびその方向だけでなく, リンパの走行状態の情報をも利用することで, リンパ管壁のみの抽出ができ, さらに円形走査法を用いることにより管壁の形状にかかわらず正確な管径計測ができた。その結果, リンパ管収縮運動の周期性を定量化することが可能となった。

Control of joint angle by means of digital feedback FES

K, Fujita, N. Itakura & H. Minamitani

14th Int Conf. Med. Biol. Eng, .(1985 August, Espoo) 627- 628 1985年08月

共著

機能的電気刺激による関節運動の制御を行う際に問題となる筋肉の静特性が疲労のため経時的に変化する様子を, 実験動物を用いて定量化した後に, 関節角のディジタルＰＩＤ制御の基礎実験を行った。その結果よりシステムの評価を行ったところ, 疲労が制御に及ぼす影響は依然として存在するものの, 電気刺激による関節角制御の実用の可能性が示された。

Numerical simulation of the temperature distribution in biological tissues during RF magnetic induction heating

M. Baba, H. Minamitani & Y. Nikawa

14th Int. Conf. Med. Biol. Eng., (1985 August, Espoo) 1200 -1201 1985年08月

共著

13.56 ＭHzのＲＦ波磁気誘導加温によって不均質な生体内の発熱温度分布がどのようになるかを生体モデルシミュレーションによって検討した。加温用アプリケータは１ターン円形コイルおよび矩形コイルの２種類であり, コイルサイズ, 生体の位置, ＲＦエネルギー, 体表面冷却温度, と体内温度の関係を求めた。その結果,コイルの適切な配置によって体表面より５〜８深部加温が可能であることが示された。

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南谷 晴之

論文 - 南谷 晴之

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