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Developmental research of a visual barrier-free device with an alert function to support spatial movement for persons with unilateral spatial neglect

Research Project

Project/Area Number 20H04049
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Tanaka Toshiaki  東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任研究員 (40248670)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 飯島 勝矢  東京大学, 未来ビジョン研究センター, 教授 (00334384)
加藤 士雄  北海道科学大学, 保健医療学部, 准教授 (40760260)
泉 隆  東海大学, 基盤工学部, 教授 (80193374)
巖淵 守  早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (80335710)
三浦 貴大  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (80637075)
渡邉 高志  東北大学, 医工学研究科, 教授 (90250696)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
Keywords半側空間無視 / 空間情報支援 / バーチャルリアリティ技術 / 注意喚起システム / バリアフリー機器 / 福祉工学 / 空間無視 / 視覚情報提示装置 / 視覚バイアフィリー機器 / リハビリテーション科学 / 視覚情報呈示装置 / 視覚バリアフリー機器 / 空間支援
Outline of Research at the Start

脳障害に伴う空間無視患者の日常生活ADLを支援するため,視覚情報呈示装置HMDを用いた無拘束での評価,訓練,支援がリハビリテーションとして重要な課題である。そこで,学問的問いとして、座位や歩行等多様な環境条件で,無視領域はどのように経時的に変化するのか,また、脳のどこが機能局在として関わっているのか、を解決するため,本件では,HMDを用い,これに動的な歩行・ADL動作時支援のための動作のセンシングを同期し,かつ,経時的に無視領域へ注意喚起を促すため視覚・聴覚・体性感覚による感覚フィードバックが可能な空間動作支援のための注意喚起機能付き視覚バリアフリー機器開発研究を実施する.

Outline of Final Research Achievements

Unilateral Spatial Neglect (USN), one of the sequelae of stroke, is a visuospatial cognitive impairment that causes difficulty in walking and wheelchair use, and is a serious impediment to rehabilitation that regresses patients' activities of daily living (ADL) and quality of life (QOL). This is a serious inhibitory factor for rehabilitation therapy. In this case, we conducted research on the development of a visual barrier-free device with an attention-getting function using sensory feedback for spatial motion support, using an HMD (head-mounted display) as a 3D visual information presentation device. As a result, we clarified the situation of visual cognitive impairment in 3-D and showed the effectiveness of sensory feedback, especially attention by visual stimulation, and found the possibility of using this system as a rehabilitation and assistive device for walking and other ADLs support.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

成果として、動的な3 次元空間での視覚認知障害の病態を明らかとし、その障害の検査および訓練・支援のための工学手法およびリハビリテーションを新しく構築が考えられる。臨床において医療機器として視覚認知障害者が自立を目指す上で大きな障害となる移動バリアーを解消する可能性が示唆された。学問的には障害学,リハビリテーション医学、福祉工学,人間工学,生体工学,情報工学,社会福祉学において高次機能障害に対する新しい検査・治療手法とその手法に用いる機器開発手法を開発研究するための融合研究分野の構築が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Influence of Varied Load Assistance with Exoskeleton-Type Robotic Device on Gait Rehabilitation in Healthy Adult Men2022

    • Author(s)
      Tanaka Toshiaki、Matsumura Ryo、Miura Takahiro
    • Journal Title

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      Volume: 19(15) Issue: 15 Pages: 9713-9713

    • DOI

      10.3390/ijerph19159713

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  • [Journal Article] Quantitative Measurement of the Pressure and Shear Stress Acting on the Body of a Wheelchair User Using a Wearable Sheet-Type Sensor: A Preliminary Study2022

    • Author(s)
      Shirogane Satoshi、Toyama Shigeru、Hoshino Motonori、Takashima Atsushi、Tanaka Toshiaki
    • Journal Title

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      Volume: 19(20) Issue: 20 Pages: 13579-13579

    • DOI

      10.3390/ijerph192013579

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  • [Journal Article] Visual feedback in the lower visual field affects postural control during static standing2022

    • Author(s)
      Mani Hiroki、Kato Norio、Hasegawa Naoya、Urano Yuto、Aiko Takumi、Kurogi Takaki、Asaka Tadayoshi
    • Journal Title

      Gait & Posture

      Volume: 97 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.gaitpost.2022.07.004

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  • [Journal Article] Preliminary Study on the Assessment of Patients with Impaired Visuospatial Ability in Three-Dimensional Space Using a New Head Mounted Display System with Virtual Reality Technology.2021

    • Author(s)
      Toshiaki Tanaka , Norio Kato, Mizuki Yagi , Nobuya Hashimoto, Akira Kudo, Syunichi Sugihara.
    • Journal Title

      International Journal of New Technology and Research

      Volume: 7 Issue: 8 Pages: 63-68

    • DOI

      10.31871/ijntr.7.8.13

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  • [Journal Article] 支援機器の臨床試験におけるアウトカムとその選定方法に関する調査研究2021

    • Author(s)
      白銀暁, 井上剛伸
    • Journal Title

      リハビリテーション・エンジニアリング

      Volume: 36 Pages: 164-170

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  • [Journal Article] The Effect of Walking Backward on a Treadmill on Balance, Speed of Walking and Cardiopulmonary Fitness for Patients with Chronic Stroke: A Pilot Study2021

    • Author(s)
      Ken-Wei Chang,Chih-Ming Lin ,Chen-Wen Yen,Chia-Chi Yang,Toshiaki Tanaka and Lan-Yuen Guo
    • Journal Title

      Int. J. Environ. Res. Public Health.

      Volume: 18 Issue: 5 Pages: 1-11

    • DOI

      10.3390/ijerph18052376

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  • [Journal Article] The effects of trunk sensory stimulation training on standing balance performance in the elderly.2020

    • Author(s)
      Toshiaki Tanaka, Norio Kato, Tomoya Miyasaka, Yusuke Maeda, Takashi Izumi.
    • Journal Title

      International Journal of New Technology and Research.

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 1-7

    • DOI

      10.31871/ijntr.7.1.4

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  • [Presentation] 高齢者の転倒を防ぐトレーニングの科学、高齢者の転倒を防ぐトレーニングの科学に関する専門セミナー2022

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      田中敏明
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      CareTEX専門セミナー
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      田中敏明
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      第43回バイオメカニズム学術講演会,
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      三浦 貴大
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      第27回日本バーチャルリアリティ学会大会
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  • [Presentation] 半側空間無視患者のバーチャルリアリティ技術を用いた抹消課題中の前頭皮質活動の検討2021

    • Author(s)
      工藤章,田中敏明,神田亮,杉原俊一,加藤士雄,八木泉,藤原雄介
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      日本リハビリテーション医学会
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  • [Presentation] 補装具費支給制度における2010-2019年度車椅子・座位保持装置支給割合の都道府県比較2021

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      白銀暁, 我澤賢之.
    • Organizer
      第5回日本リハビリテーション医学会秋季学術集会
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  • [Presentation] A kinematic analysis of dynamic sitting balance ability during horse assisted therapy in elderly people.2021

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      Rika Miura, Maho Kawabe, Aiko Kojima, Naomi Esasi, Yasuhiro Nakajima, Norio Kato, Toshiaki Tanaka.
    • Organizer
      World Physiotherapy Congress 2021
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] VRを用いた体幹機能アセスメント・トレーニングコンテンツの開発2020

    • Author(s)
      記田くるみ, 加藤士雄,中島康博,田中敏明.
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会
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  • [Presentation] VRを用いた視空間認知障害向けの評価ツールの開発2020

    • Author(s)
      八木泉樹, 加藤士雄,中島康博,工藤章, 杉原俊一,田中敏明
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会
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  • [Presentation] 仮想現実を用いた体幹機能評価・トレーニングコンテンツの提案2020

    • Author(s)
      記田くるみ,加藤士雄,田中敏明, 中島康博.
    • Organizer
      令和2年度日本人間工学会北海道支部大会
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  • [Presentation] ロボットスーツによる支援負荷の違いが歩行に与える影響2020

    • Author(s)
      松村亮,加藤士雄,田中敏明.
    • Organizer
      令和2年度日本人間工学会北海道支部大会
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  • [Book] ジェロテクノロジー2021

    • Author(s)
      廣瀬通孝、伊福部達、田中敏明、他
    • Total Pages
      236
    • Publisher
      東京大学出版
    • ISBN
      9784130343145
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      2021 Annual Research Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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