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Development and Evaluation of Virtual Reality Exposure Therapy for Elderly People with Fear of Falling.

Research Project

Project/Area Number 22K12282
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 62020:Web informatics and service informatics-related
Research InstitutionNaragakuen University

Principal Investigator

辻下 守弘  奈良学園大学, 保健医療学部, 教授 (80280197)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 登尾 啓史  大阪電気通信大学, 総合情報学部, 教授 (10198616)
小枝 正直  岡山県立大学, 情報工学部, 准教授 (10411232)
大西 克彦  大阪電気通信大学, 総合情報学部, 教授 (20359855)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords転倒恐怖感 / バーチャルリアリティ / 高齢者 / 心拍変動 / 脳波 / バイオフィードバック / 仮想現実 / 曝露療法
Outline of Research at the Start

高齢者の転倒は、要介護状態を促すだけでなく、転倒を恐れて日々の生活活動が低下し、閉じこもりやうつ傾向を招き、再転倒や虚弱化のリスクを高める。そこで、本研究の目的は、仮想現実(VR)技術を用いて高齢者の転倒恐怖感を軽減させるVR曝露療法を開発することである。本研究では、転倒経験のある高齢者を対象として、転倒恐怖を感じる生活場面のVRデータを構築し、それをVRゴーグルで高齢者に視聴してもらうことで、高齢者に転倒恐怖感が惹起させることを精神生理学的測定により確認する。さらに、その転倒恐怖VRを用いて、惹起された恐怖感を心拍変動バイオフィードバックにて緩和させるといったVR曝露療法の有効性を確認する。

Outline of Annual Research Achievements

令和5年度は、VRによる転倒体験が高齢者の脳波や心拍変動(HRV)に及ぼす影響を明らかにするとともに、呼吸法が転倒恐怖症の軽減に及ぼす影響を検証することで、転倒恐怖症の発症メカニズムを解明することを目的として研究を進めた。新たに、VR転倒体験システムを開発した。本システムは、Unreal Engine ver. 5を用い、HMDにはMeta Quest2を用いた。仮想空間は庭付きの一般的な日本家屋内とし、和室には畳を敷き、テーブルと座布団を配置した。初期画面には転倒体験開始ボタンが配置され、HMDのコントローラーで押すと体験が開始される。HDMのスピーカーから誘導の指示が流れ、それを頼りに和室の端まで進む。和室の端から廊下のマークまで進むと、受験者は自動的に段差を踏み外し、庭に転落する。落下後、庭にうつぶせになって体験は終了し、体験終了後は落下シーンのリプレイ映像が自動的に再生されるようにした。
生理心理学的評価として、オールインワンの脳波計測ヘッドセットを使用し、8つの周波数帯域における相対パワーを算出した。脳波データは被検者によって大きく異なるため、性別と年齢を調整した健常者の脳波データを用いて標準化を行った。また、HRVは、同じ脳波計測ヘッドセットに内蔵されている光電式容積脈波センサーを用いて測定した。HRVの解析には、心拍間隔のポアンカレプロットとデトレンドゆらぎ解析(DFA)のフラクタル特性を用いた。
本研究では、4名の高齢者を対象に計測と解析を実施した。その結果、脳波ではVR体験中にα波とβ波のパワーが低下する傾向がみられ、被験者が精神的ストレスを受けていることが示された。HRVではVR体験中にポアンカレプロットで交感神経活動がみられたが、DFAでは交感神経活動の低下がみられた。今後は、このような転倒恐怖感を緩和する呼吸バイオフィードバック療法を検討する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の基本となる転倒体験VRシステムはほぼ完成し、その体験が転倒恐怖感を惹起させることも確認できた。

Strategy for Future Research Activity

令和6年度においては、完成させた転倒体験VRシステムを用いて転倒恐怖感を高齢者に惹起し、呼吸バイオフィードバック療法による転倒恐怖感の緩和を試みることで、最終的にはVR曝露療法の効果を検証する予定である。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Development of a VR Simulator for the Elder's Impaired Visual Function and the Investigation of the VR Objects Recognition with Visual Function Impairment2023

    • Author(s)
      Koeda Masanao、Fukuroda Kouhei、Mikane Sakae、Onishi Katsuhiko、Noborio Hiroshi、Tsujishita Morihiro
    • Journal Title

      International Conference on Human-Computer Interaction.

      Volume: 14013 Pages: 421-430

    • DOI

      10.1007/978-3-031-35602-5_30

    • ISBN
      9783031356018, 9783031356025
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Study on Measurement Method of User’s Physiological Index in Rehabilitation Support System Using VR Environment2023

    • Author(s)
      Onishi Katsuhiko、Arasuna Hiroki、Koeda Masanao、Noborio Hiroshi、Tsujishita Morihiro
    • Journal Title

      International Conference on Human-Computer Interaction.

      Volume: 14013 Pages: 492-501

    • DOI

      10.1007/978-3-031-35602-5_35

    • ISBN
      9783031356018, 9783031356025
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Merits and Demerits of New Biofeedback Technology2022

    • Author(s)
      Tsujishita Morihiro
    • Journal Title

      The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine

      Volume: 59 Issue: 4 Pages: 366-371

    • DOI

      10.2490/jjrmc.59.366

    • ISSN
      1881-3526, 1881-8560
    • Year and Date
      2022-04-18
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] バーチャルリアリティ技術を応用したバイオフィードバック2022

    • Author(s)
      辻下守弘
    • Journal Title

      LIFE2022論文集

      Volume: 1 Pages: 129-130

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] バーチャルリアリティ技術を応用したバイオフィードバック2022

    • Author(s)
      辻下守弘
    • Organizer
      LIFE2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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