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書籍詳細

電子情報通信レクチャーシリーズ D-25)

  福祉工学の基礎

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電子情報通信学会 編

伊福部達 東大名誉教授・北大名誉教授・北海道科学大教授 工博 著

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発行年月日:2016/05/20 , 判 型: B5,  ページ数:236頁

ISBN:978-4-339-01885-1,  定 価:4,428円 (本体4,100円+税)

ジャンル:

本書は,基礎科学(神経科学・感覚の科学・音声科学など)をベースとした身体機能の補助代行技術から,バーチャルリアリティ・ロボティクスなどの先端技術を介護・リハビリテーションや高齢社会に生かす方法までを体系的に解説した。

【目次】

1. 目的と方法
1.1 医療工学と福祉工学
1.2 福祉工学とサイバネティクス
 1.2.1 サイバネティクスの捉え方
 1.2.2 派生した二つの分野
1. 目的と方法
1.1 医療工学と福祉工学
1.2 福祉工学とサイバネティクス
 1.2.1 サイバネティクスの捉え方
 1.2.2 派生した二つの分野
 談話室 ヒトの脳とコンピュータの進化
1.3 福祉工学の対象と捉え方
 1.3.1 情報循環する生体システム
 1.3.2 生体システムにおける可塑性
 1.3.3 運動,感覚,脳における支援方法の違い
 1.3.4 先天性と後天性
 談話室 福島智とヘレン・ケラー
1.4 超高齢社会と福祉工学
 1.4.1 超高齢社会の課題
 1.4.2 若年者と高齢者
1.5 福祉工学のアプローチ
 1.5.1 基礎科学の曖昧さと産業化の難しさ
 1.5.2 循環する謎解きとモノづくり
1.6 安全・安心と経済貢献の両立
 1.6.1 生体機能の支援と生活機能の補完
 1.6.2 公益性と市場性
 1.6.3 少品種大量型と多品種少量型
本章のまとめ

2. 神経電気刺激による機能回復
2.1 神経系の諸特性と電気刺激
 2.1.1 神経細胞の発火と電気刺激
 2.1.2 神経線維における情報伝搬とシナプスの役割
2.2 神経電気刺激による聴覚補綴
 2.2.1 聴覚系における情報処理
 2.2.2 人工内耳の歴史
 2.2.3 聴性脳幹インプラント
 2.2.4 聴覚電気刺激によるほかの効果
2.3 神経電気刺激による視覚補綴
 2.3.1 視覚の進化と目の疾患
 2.3.2 人工視覚の歴史
 2.3.3 人工網膜
2.4 四肢麻痺の機能再建のためのFES(機能的電気刺激法)
 2.4.1 FESのための基礎知識
 2.4.2 FESの設計と効果
本章のまとめ

3. 生体機能の補助代行――皮膚感覚の利用――
3.1 皮膚感覚の生体工学的な表現
 3.1.1 皮膚内の機械的受容器とその特性
 3.1.2 皮膚の機械インピーダンス
 3.1.3 機械的受容器を介して伝達される情報量
3.2 皮膚感覚による視覚代行
 3.2.1 さまざまな皮膚刺激とその受容特性
 3.2.2 視覚代行機器の三つの例
3.3 皮膚感覚による聴覚代行
 3.3.1 聴覚と触覚の類似性
 3.3.2 タクタイルエイドの歴史
 3.3.3 触知ボコーダの原理と効果
 談話室 緊急地震速報チャイムができるまで
3.4 触覚によるフィードバック
 3.4.1 発声フィードバックの支援
 3.4.2 盲聾者と歌支援
 3.4.3 環境音の認識とウェアラブル機器
 3.4.4 皮膚機械刺激を用いたバランス訓練
本章のまとめ

4. 言語コミュニケーションの支援――音声技術の活用――
4.1 発話支援のための音声生成方式
 4.1.1 喉頭の起源
 4.1.2 声道における音の共振
 4.1.3 声道断面積と音声波形
 4.1.4 線形予測法と音声パラメータ
 4.1.5 子音の物理的な特徴
4.2 喉頭摘出者支援のための機器
 4.2.1 種々の代用発声法
 4.2.2 抑揚や揺らぎの出せる人工喉頭
 4.2.3 構音障害・発話失行者用の音声生成器
4.3 聴覚障害支援のための音声技術
 4.3.1 音声情報の視覚提示
 4.3.2 音声認識技術の利用
 談話室 HMMのアルゴリズム
 4.3.3 音声字幕システム
 4.3.4 高齢化に伴う難聴とその補聴技術
4.4 視覚障害支援
 4.4.1 スクリーンリーダとGUI
 4.4.2 触覚と聴覚を併用するスクリーンリーダ
本章のまとめ

5. 環境インタラクションの支援――バーチャルリアリティの活用――
5.1 バーチャルリアリティ(VR)とは
 5.1.1 VRの概念と定義
 5.1.2 VR刺激の認知機構とその影響評価
 5.1.3 VR刺激の人体への影響と3要素
 5.1.4 VRによる視運動刺激の影響
5.2 映像VRを利用した機器の例とその評価
 5.2.1 自動車のMRシステムにおける動揺病とその軽減
 5.2.2 半側空間無視のリハビリテーション支援
 5.2.3 その他の医療・リハビリテーション応用
5.3 音響VRとその応用
 5.3.1 複数音源による2次元パターンの認識
 5.3.2 歩行補助方式
 5.3.3 障害物知覚と音響VR
 5.3.4 音響VRによる歩行訓練システム
 5.3.5 音響VRと平衡機能リハビリテーション
本章のまとめ

6. 介護・リハビリテーションの支援――ロボットの活用――
6.1 支援ロボットの分類――ヒトとの接触の仕方――
 6.1.1 人間に接触せずに働く生活支援ロボット
 6.1.2 人間に接触して支援する介助支援ロボット
 6.1.3 介助ロボットの研究開発における諸問題
6.2 移乗介助機器の課題と開発例
 6.2.1 重要性と課題
 6.2.2 移乗介助機器のためのアクチュエータ
 6.2.3 関節リハビリテーション機器
6.3 軽労化技術――ロボットスーツ――
 6.3.1 ロボットスーツの現状
 6.3.2 筋・関節の負担を軽くする「軽労化技術」
 6.3.3 BMIの活用
6.4 情報を介して接触する生活支援ロボット
本章のまとめ

7. 高齢社会と福祉技術
7.1 高齢化に伴う認知・行動機能の変化
 7.1.1 高齢化と認知・行動の障害
 7.1.2 脳機能障害及びその支援システム
 7.1.3 近年の高齢者の心身機能
7.2 「高齢社会を豊かにする科学・技術・システムの創成」プロジェクト
 7.2.1 高齢社会における支援技術の捉え方
 7.2.2 情報通信技術で何を支援するのか――ICTとIRTの活用――
7.3 情報通信技術を生かす三つの研究課題
 7.3.1 生活支援ロボットシステム
 7.3.2 自律運転知能システム
 7.3.3 高齢者クラウド
 7.3.4 プロジェクトの社会実装
7.4 コミュニティと福祉技術
 7.4.1 高齢社会のためのコミュニティ形成
 7.4.2 社会実験の場所――柏市豊四季台地域――
 7.4.3 柏市豊四季台のコミュニティモデル
本章のまとめ

引用・参考文献
あとがき
索引

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