| Project/Area Number |
19K19891
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | Nagoya Women's University (2023)
Health Science University (2019-2022) |
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Principal Investigator |
駒形 純也 名古屋女子大学, 医療科学部, 助教 (20712798)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 脳卒中患者 / 拡張現実刺激 / 歩行 / 筋活動 / 姿勢 / 脳卒中片麻痺患者 / 拡張現実 |
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| Outline of Research at the Start |
脳卒中患者の約40％が退院後半年以内に転倒を経験することが報告されており、新たな治療プログラムが必要であると考えられる。本研究では光学透過型ヘッドマウントディスプレイ（HMD）を用いた拡張現実（AR）システムによる新たな治療プログラムを開発することを目標とする。脳卒中患者にAR刺激を提示した状態での歩行試験を行い、立脚期下肢荷重量や下肢筋活動等を定量的に解析し、ARシステムが脳卒中患者の歩行に与える影響を明らかする。その後、回復期・慢性期脳卒中患者に対して6週間のAR刺激介入を行い、歩行改善に有効であるか検証する。そして、ARシステムを用いた治療プログラムを確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳卒中患者の歩行能力低下には様々な要因があり、その一つに左右非対称性が挙げられる。例えば、非麻痺側と比較して麻痺側の立脚時間が短く、麻痺側の下肢にかかる荷重が少ない特徴がある。また、下肢筋力も左右非対称であり、麻痺側の下肢筋力が低下し、この筋力低下が歩行能力の低下に関与している。そこで、本研究は、脳卒中患者に対してヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display: HMD）を用いた視運動性刺激（optokinetic stimulus: OKS）を行い、歩行に与える影響を定量的に解析し、歩行能力向上のための拡張現実（AR）を用いた新たな治療法（ARシステム）を開発することを目的としている。
これまでの結果から、HMDを用いたOKSにより静止立位時に刺激方向へ重心が移動すること、歩行時に刺激側の立脚時間と荷重量が増大することを確認した。令和5年度は、HMDを用いたOKSが重心移動および筋活動に及ぼす影響について研究を進めた。まず、被験者を健常成人とし、HMDを装着させOKSを提示した状態でスクワット動作を行った。OKSは、水平方向および回旋方向の刺激を用いた。スクワット時の筋活動、足底圧、重心位置を計測した。筋活動記録用電極は、刺激側の外側広筋、内側広筋、大腿二頭筋、半腱様筋に設置した。
回旋方向のOKSによって重心位置が刺激方向に偏移し、刺激側の足底圧が有意に増大することが明らかになった。OKS提示時の筋活動は、回旋方向刺激により刺激側の全ての筋の平均筋活動がOKSを提示していないコントロール群に比べて有意に増加した（p<0.01）。また、重心の偏移の大きさと筋活動には有意な相関関係が認められた。この結果は、HMDを用いたOKSにより重心を刺激方向に移動させ、刺激側の筋力強化に有効である可能性を示している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
COVID-19の影響により初年度から測定の実施が困難な状況が続いていたため、進捗に遅れが出ている。特に、病院内での脳卒中患者を対象とした実験に遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
HMDを用いたOKSが歩行動作に及ぼす影響を明らかにするため、令和5年度の実験を継続し、被験者数を増やしていく。令和4年度から脳卒中患者を対象とした実験を開始しており、歩行を含む動作時の重心動揺や筋活動測定を継続して行い、HMDを用いたAR刺激の影響を検討する。
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