視覚障害学生に対する姿勢歩行分析システムの開発と実践的学習法の構築

• Project/Area Number: 23K02705
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 09070:Educational technology-related
• Research Institution: Tsukuba University of Technology
• Principal Investigator: 菅谷 久 筑波技術大学, 保健科学部, 准教授 (10752553)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐久間 亨 筑波技術大学, 保健科学部, 講師 (60646842) ; 木村 健作 筑波技術大学, 保健科学部, 助教 (00896623) ; 三島 初 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (60361341)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 姿勢歩行動作解析 / 視覚障害保障 / 授業支援 / 動作解析

Outline of Research at the Start

視覚に障害をもつ学生にとって、観察に基づく検査は習得に苦労を要する。これまではタブレット端末等を用いた写真・動画の拡大表示が行われてきたが、運動学的パラメータを引き出すことは困難で学生の理解を深めることが難しかった。本研究では、慣性センサー式スマートモーションキャプチャスーツを用いた姿勢・歩行動作解析の精度、実施可能性、有用性を検証する。このデバイスは脱着が容易でリアルタイムに解析し速やかにフィードバックできる特徴をもつ。本研究により視覚に障害をもつ学生自身が能動的に運動学的パラメータの測定・解析を行い姿勢・歩行動作への理解を深め、障害を持つ学生への教育の高度化および職域拡大の促進を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は研究初年度であり、予備実験として、e-skin MEVAを実際に使用して①装着、②関節可動域評価、③歩行評価、④取外しの各工程について、時間や技術的困難度について繰り返し評価を行った。この結果、デバイスの装着は2分程度、検査開始から解析結果が出るまでの時間は15分程度であり、既存の光学式動作解析機器（VICON社）と比較して極めて短時間に実施・解析が可能であることが判明した。この結果をもとに、視覚障害学生を対象として、本デバイスが視覚障害を有する学生が苦手としていた観察による動作分析を代わりに担い、学生教育の高度化や職域の拡大に貢献できる可能性について、以下の研究を計画している。視覚障害学生を対象とし、e-skin MEVAを着用した被験者の①e-skin MEVAの装着、②歩行評価、③e-skin MEVAの取外しを担当する。また運動学的データをe-skin MEVAで計測し、歩行中の関節角度のデータを算出する。既存の臨床実習で従来行われてきた方法と比較するため、被験者の正面・側面からの歩行動画をそれぞれ撮影する。歩行評価終了後、検査者は動画で得られた情報から歩容、跛行、関節可動域、歩幅、ケイデンスに関して歩行分析を行った後、e-skin MEVAから得たデータから同じ観点での歩行分析を行い、e-skin MEVAの優位性を検証することを見込んでいる。
前年度内に上記研究を実施する予定であったが、予備試験の準備・実施に時間を要したために実施することができなかった。ただし引き続き研究は進めており、本年度に研究は実施可能であると見込んでいる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

前年度内に予備実験を終了して本研究まで終了する計画であったが、予備試験の準備・実施に時間を要したために実施することができなかった。ただし引き続き研究は進めており、本年度に計画通り研究は実施可能であると見込んでいる。

Strategy for Future Research Activity

今後は視覚障害学生を対象として、本デバイスが視覚障害を有する学生が苦手としていた観察による動作分析を代わりに担い、学生教育の高度化や職域の拡大に貢献できる可能性についての研究を計画している。視覚障害学生を対象とし、e-skin MEVAを着用した被験者の①e-skin MEVAの装着、②歩行評価、③e-skin MEVAの取外しを担当する。また運動学的データをe-skin MEVAで計測し、歩行中の関節角度のデータを算出する。既存の臨床実習で従来行われてきた方法と比較するため、被験者の正面・側面からの歩行動画をそれぞれ撮影する。歩行評価終了後、検査者は動画で得られた情報から歩容、跛行、関節可動域、歩幅、ケイデンスに関して歩行分析を行った後、e-skin MEVAから得たデータから同じ観点での歩行分析を行い、e-skin MEVAの優位性を検証することを計画している。