| Project/Area Number |
23K20412
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| Project/Area Number (Other) |
20H04548 (2020-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2020-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90130:Medical systems-related
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
和田森 直 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (60303179)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀井 新 新潟大学, 医歯学系, 教授 (30294060)
大島 伸介 新潟大学, 医歯学系, 助教 (70632438)
野々村 頼子 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (60807022)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Keywords | 感覚代行 / めまい / 持続性知覚性姿勢誘発めまい / PPPD / 慣性測定 / 足底圧 |
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| Outline of Research at the Start |
原因が不明のため治療されず放置されてきた「めまい症」は、2018年に持続性知覚性姿勢誘発めまい(PPPD)に包括され、治療への道が開けることとなった。
PPPDの有効な治療の一つの前庭リハビリテーションの目的は、前庭代償の促進と体性感覚入力や別の感覚による脳の可塑性を利用した平衡維持の増進である。この本来伝達すべき感覚情報(平衡情報)の代わりに別の感覚で置き換えることは感覚代行と呼ばれる。
そこで、体の傾きの方向と程度を方位角、角速度や加速度センサで検出し、立体音響として出力する3D音響式平衡感覚代行装置を開発し、傾いた体を正中に戻す3D音響式平衡感覚代行訓練の有効性を確認する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
めまいの最大の国際学会であるBarany学会において、前庭症状が慢性に経過する機能性疾患は持続性知覚性姿勢誘発めまい(Persistent Postural Perceptual Dizziness, PPPD)と定義された。有効な治療が複数存在するPPPDは我が国の「めまい症」に包括されることから、「めまい症」の治療への道が開けた。
平衡機能の評価には、前庭器や視覚器に温度や回転など刺激の有無で分類される体平衡機能検査と眼振検査がある。治療効果をより的確に評価するためには、方向転換や階段昇降などの日常生活での歩行や体動時の平衡情報を取得する必要がある。現在、立位静止姿勢における静的体平衡を測定する目的で重心動揺計がすでに臨床で用いられているが、二等辺三角形平板の頂点における垂直荷重から平板の作用中心点を求めるため、厳密には立位姿勢での作用中心点を検出しているとは言い難い上に、「動的状態」、歩行や体動時の平衡情報の取得は困難であった。より厳密な作用中心点を求める方法として、足底圧分布から足底圧中心を求める手法がある。
抵抗性ピエゾ素子を用いた足底圧分布測定装置を試作し、簡易な重心軌跡測定器を用いて試作装置の性能を評価した。重心動揺計の日本工業規格は規定重心位置からのずれ±1mm以内とされるが、試作装置は±6mmであった。力電圧校正回路の帰還抵抗を可変抵抗に置き換え、各抵抗性ピエゾ素子の個体差を小さくすることにより精度の向上を図る。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
想定していた抵抗性ピエゾ素子が廃番となり、回路などの再設計を行ったため
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| Strategy for Future Research Activity |
3D音響式平衡感覚代行装置を用いた感覚代行訓練および装置の改良
3D音響式平衡感覚代行装置は、1)体の傾きの方向と程度を取得する検出系と、2)その平衡情報を中枢神経へ3D音響刺激として代行伝達する伝達系、3)平衡情報を伝達信号に変換および各系を制御する制御系の3つから構成される。
3D音響式平衡感覚代行装置から体の傾きの方向と程度が3D音響刺激として入力され、傾いた体を正中に戻す3D音響式平衡感覚代行訓練を続けている。被験者からの意見を踏まえて、体の傾きの方向と程度を視覚的に表示、記録できるスマートフォンアプリも含め、3D音響式平衡感覚代行装置に改良を施す。
足底圧分布測定装置の性能評価
重心動揺検査、ラバー負荷検査に用いられる重心動揺計は、二等辺三角形平板の頂点における垂直荷重から平板の作用中心点を求めるため、厳密には立位姿勢での作用中心点を検出しているとは言い難い。より厳密な作用中心点を求める方法として、足底圧分布から足底圧中心を推定する足底圧分布測定装置を試作した。健常者を対象とした重心動揺検査、ラバー負荷検査を実施し、試作装置と重心動揺計との作用中心点を比較することで臨床応用の可能性を示す。加えて、取得した歩行や運動時の動的体平衡情報の解析機能をスマートフォンアプリに実装する。
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