Development of new gait training exercise by using augmented reality technique for stroke patients with hemispatial neglect symptoms
| Project/Area Number |
20K11182
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
北間 敏弘 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (60272902)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
駒形 純也 健康科学大学, 健康科学部, 助教 (20712798)
杉浦 篤志 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (90755480)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 視運動性刺激（OKS） / 拡張現実 (AR) / 仮想現実 (VR) / 姿勢バランス / 下肢荷重 / 脳卒中 / 拡張現実（AR） / 下肢荷重量 / 仮想現実（VR） / 脳卒中患者 / 半側空間無視 / 歩行バランス / 拡張現実 / 視運動刺激 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、姿勢と歩行バランスの不安定な脳卒中患者、特に左側空間の注意障害を示す半側空間無視症例に対して光学透過型ヘッドマウントディスプレイを用いた拡張現実空間(AR)における視覚刺激と、現実の視野空間を偏移するプリズムメガネを組合せ、歩行能力向上のための新たな治療方法を確立することを目的とする。脳卒中のうち特に半側空間無視症状を示す患者では回復曲線が悪く、従来の運動療法だけでは限界があり、新たな訓練法が必要である。本研究ではプリズムによる視野空間の偏移効果と、AR空間の視覚刺激の荷重バランス偏移効果を併用して空間無視症状を含む脳卒中患者に対応可能な歩行改善を促す革新的な治療法の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、姿勢と歩行バランスの不安定な脳卒中患者に対する歩行能力向上のために、拡張現実空間(AR)における視覚刺激を用いて下肢荷重バランスを麻痺側へ偏移させる新たな治療方法のための基礎的研究である。これまでARおよび仮想現実(VR)による視覚刺激システムが下肢荷重バランスを有意に刺激側に移動することを確立してきたが、その際実際の下肢の筋電図活動量が増加するか、すなわち実際のリハビリテーションに必要な筋力増加への効果が期待できるかについて検証を行った。ＶＲによる刺激中の静止立位での筋電図活動計測に加えて、視覚刺激中のスクワット運動によるアクティブな動作中の筋電図活動計測を行った。アクティブな動作中は平均的な筋電図活動レベルが増加した状態であり、ＶＲ刺激による効果を強調して行えるのではないかという考えに基づいて行った。体荷重バランスに大きく関係する下肢の4つの筋（大腿二頭筋、半腱様筋、外側広筋、内側広筋）のスクワット中の筋電図活動を同時に記録してOKSによる応答を調べた結果、重心移動に伴う刺激方向のいずれの筋においても平均活動の有意な増加またはその傾向を確認できた。静止立位時だけでなく、スクワット中にも体荷重バランス増加の方向の筋活動を増加したことから、歩行中においても同様な効果が期待され。これらは研究成果として発表された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
理由
ヘッドマウントディスプレイを用いたARおよびVR環境による視覚刺激システムを用いた基本的刺激パラメータの検証・確立はほぼ完成した。視運動刺激中に、静止立位状態の荷重移動とともに、EMG活動の同時記録が開始できるようになり、被験者データの収集・解析が行えるようになった。しかしながら、これまでの長期にわたる感染拡大防止の状態が影響して、十分な被験者実験データの取得ができていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
ARおよびVR環境でOKR刺激により、これまでの実験データのサンプル数を増やすとともに、スクワット運動から最終的な歩行運動中での重心移動と筋電図活動を解析できる手法を構築し、そのデータ取得を行う。AR/VR視覚提示による荷重バランスと筋電図への効果を検証し、この方法の有効性検証をさらに進める。
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Report
(3 results)
Research Products
(10 results)
