アームロボットを用いた用手運動療法の教育シミュレータ開発と教育効果の新規的検証
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20K11286
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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 | Saitama Prefectural University |
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Principal Investigator |
小池 祐士 埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 助教 (10610694)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小川 豊太 (濱口豊太) 埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 教授 (80296186)
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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 |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | リハビリテーション / 運動療法 / アームロボット / 患者ロボット / 脳卒中 / 教育 / シミュレータ / 作業療法 |
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| Outline of Research at the Start |
我々は運動療法の関節運動を記録でき，その技能の定量的評価が得られる運動麻痺患者アームロボットを開発した．それにより，学生にとって体験学習が可能になったが，学生が実施した運動療法の熟達度の指標がなく，熟達者の水準に到達したかを判定できない．そこで本研究は，①運動療法技術に応じて筋緊張を変化する実際の患者に近づけたアームロボットに改良すること，②運動療法技術の熟達度を関節可動域，角速度に加え，トルクを用いて作成すること，③初学者にロボットを用いた運動療法の教育効果を検証し，リハビリテーション教育に資することを目的とする．本研究はこれまでの科研費での研究成果を基に，3段階で進行する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在のリハビリテーション教育では，学生が校内で患者に触れて学習する機会はほとんどなく，運動療法技術が未熟のまま臨床実習で患者と接するため，自らの技術に自信がなく，患者に不安や緊張を与え，患者への不利益が生じることがある．我々は関節運動の様子が記録でき，技能の定量的評価が可能なアームロボットシミュレータを開発した．しかし，運動療法の熟達度の指標がなく，学習者が熟達者の水準に到達したかを判定できない．そこで本研究は，アームロボットを，①運動療法技術に応じて筋緊張を変化する実際の患者に近づけたアームロボットに改良し，②運動療法技術の熟達度を関節可動域，角速度に加え，トルクを用いて作成する，③初学者にロボットを用いた運動療法の教育効果を検証し，リハビリテーション教育に資することを目的とした．
本年度では，改良したアームロボットと開発したアプリケーションを統合させ，実装させた．また，下記の効果検証について，論文化を行っている．1つ目は，初学者が運動療法技術を練習する際に，ロボットを用いた場合と初学者同士で行った場合での練習効果を検証した．その結果，ロボットを用いた場合の方が，肘関節を動かす範囲が有意に拡大していたが，練習後でも熟練者の運動療法技術にはまだ届かず，練習不足が明らかとなった．2つ目は，運動療法技術練習を行う際のフィードバック頻度について検証を行った．その結果，毎回フィードバックを与える群よりも2回に1回フィードバックを与える群の方が，模範的な動かし方を覚える時間はややかかるものの，練習終了後や練習終了後に時間を空けた際でも，模範的な動かし方に近づいており，動かす関節角度が拡大し，動かす速さがゆっくりとなり，動かす時間も延長していた．このことから，初学者にロボットを用いて運動療法技術を指導する際に，2回に1回フィードバックを与える方法が有効であることが示唆された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
概ね予定通りにロボットを用いた運動療法の教育効果に関する検証を行っている．現在，その内容について，論文の構築を進めている．
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までに取得したデータについて，論文作成・投稿を進めている．引き続き，ロボットを用いた運動療法の教育効果を検証するために，データ収集を行っていくと同時に．教育現場での実用性を高めるために，更なる小型化などを進めていく．
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Report
(3 results)
Research Products
(6 results)
