Mirror visual feedback therapy with 3D printer reproducing robotic arm and its analgesic effect on patients with chronic intractable pain

• Project/Area Number: 26462382
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Anesthesiology
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: sato kenji 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (70359884)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 慎一 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (00444662) ; 五福 明夫 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (20170475) ; 西江 宏行 川崎医科大学, 医学部, 講師 (20379788)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2016: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2015: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2014: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
• Keywords: 認知科学 / バーチャルリアリティ / 医療・福祉

Outline of Final Research Achievements

We had developed virtual reality mirror visual feedback therapy (VR-MVF). In the present study we developed it into the system which can be connected to internet. It enables patients with intractable pain in the world to get the benefit of VR-MVF.
It has been speculated that VR-MVF providing analgesic effect depends on the sense of agency. We conducted another study using robotic hand to clarify the factors that are important to feel sense of agency. The result showed sense of agency diminished as delay of action increased.

Research Products

• [Journal Article] Assessment of Motor Function in Complex Regional Pain Syndrome With Virtual Reality-based Mirror Visual Feedback: A Pilot Case Study (2016)
  • Author(s): Fukumori, S., Miyake, K., Gofuku, A., Sato, K.
  • Journal Title: Neuroscience and Biomedical Engineering Volume: 4(1) Pages: 43-49
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] イメージによる予測と視覚情報の不一致に関わる認知機能の解明 (2016)
  • Author(s): 福森 聡、五福 明夫, 佐藤 健治, 丸尾 智子、谷野 雅昭
  • Journal Title: Cognitive Studies Volume: 23(4) Pages: 321-336
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Assessment of motor function in Complex Regional Pain Syndrome with Virtual Reality-based Mirror Visual Feedback: A Pilot Case Study (2015)
  • Author(s): Fukumori, S., Miyake, K., Gofuku, A., Sato, K.
  • Journal Title: Neuroscience and Biomedical Engineering Volume: ３ Pages: 1-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 遠隔情報共有機能を持つ在宅バーチャルリアリティ鏡療法システムの構築 (2015)
  • Author(s): 三宅 貫太郎，五福 明夫，福森 聡，杉原 太郎，佐藤健治
  • Journal Title: 日本遠隔医療学会雑誌 Volume: １１ Pages: 64-70
  • NAID: 40020600135
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Captology諸原理を応用した慢性疼痛患者の治療意欲を維持するための外装的機能の検討 (2015)
  • Author(s): 三宅貫太郎，福森聡，杉原太郎，五福明夫，佐藤健治
  • Journal Title: 人工知能学会誌 Volume: ３０ Pages: 148-151
  • NAID: 130004927381
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Captology諸原理を応用した慢性疼痛患者の治療意欲を維持するための外装的機能の検討 (2015)
  • Author(s): 三宅貫太郎、福森聡、杉原太郎、五福明夫、佐藤健治
  • Journal Title: 人工知能学会誌 Volume: 30（１） Pages: 148-151
  • NAID: 130004927381
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 慢性疼痛患者のためのカメラ画像による身体動作認識デバイスを利用した簡易型VR鏡療法システムの開発 (2015)
  • Author(s): 諫武賢志, 福森聡, 五福明夫, 佐藤健治
  • Journal Title: ヒューマンインタフェース学会誌 Volume: １７（１） Pages: 63-72
  • NAID: 130007671584
• [Presentation] 電動義手の外見再現度が運動主体感に及ぼす影響の検討 (2016)
  • Author(s): 廣田 遼平，五福 明夫，杉原 太郎，佐藤 健治，三宅 貫太郎，北原 亮宏
  • Organizer: 日本機械学会 中国四国支部第54期総会・講演会
  • Place of Presentation: 愛媛大学工学部
  • Year and Date: 2016-03-09
• [Presentation] 慢性疼痛における増悪因子特定のための記録活動支援システム要件に関する検討 (2016)
  • Author(s): 北原 亮宏, 五福 明夫, 佐藤 健治, 杉原 太郎, 三宅 貫太郎
  • Organizer: ヒューマンインタフェースシンポジウム2016
  • Place of Presentation: 東京農工大学 小金井キャンパス（東京都小金井市）
• [Presentation] 適切な治療継続のための情緒的支援を行うインタフェースの考察 (2016)
  • Author(s): 三宅貫太郎，杉原太郎，北原亮宏，五福明夫，佐藤健治
  • Organizer: 第60回システム制御情報学会研究発表講演会
  • Place of Presentation: 京都テルサ（京都府京都市）
• [Presentation] Emotional Assistance Using Captology for Continuous Rehabilitation of Patients with Chronic Pain (2015)
  • Author(s): K. Miyake, T. Sugihara, A. Gofuku
  • Organizer: Healthy Aging Tech mashup service, data and people（HAT-MASH 2015 (as part of JSAI-isAI2015) ）
  • Place of Presentation: Sosokan at Yagami Campus in Keio University
  • Year and Date: 2015-11-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Changes in movement of upper limb on Complex Regional Pain Syndrome with Virtual Reality based Mirror Visual Feedback: pilot case study (2015)
  • Author(s): S. Fukumori, ○K. Miyake, A. Gofuku, K. Sato
  • Organizer: The 9th ICME International Conference on Complex Medical Engineering（CME 2015）
  • Place of Presentation: Okayama Convention Center
  • Year and Date: 2015-06-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Perception consistency between prediction with motor imagery and visual feedback in using Virtual Reality based Mirror Visual Feedback (2015)
  • Author(s): S. Fukumori, A. Gofuku, K. Sato
  • Organizer: The 9th ICME International Conference on Complex Medical Engineering（CME 2015）
  • Place of Presentation: Okayama Convention Center
  • Year and Date: 2015-06-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Mirror therapy system based virtual reality for chronic pain in home use (2014)
  • Author(s): Satoshi Fukumori, Kenji Isatake, Akio Gofuku, Kenji Sato
  • Organizer: Proc. of the 40th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
  • Place of Presentation: 米国 ダラス
  • Year and Date: 2014-11-01
• [Presentation] 慢性疼痛患者の行動変容に向けたCaptologyにおける諸原理の応用可能性の検討 (2014)
  • Author(s): 三宅貫太郎，福森聡，杉原太郎，五福明夫，佐藤健治
  • Organizer: 第4回ARG Webインテリジェンスとインタラクション研究会
  • Place of Presentation: 島根県隠岐郡海士町 隠岐開発総合センター 島民ホール
  • Year and Date: 2014-05-24
• [Presentation] VR鏡療法における患者の治療意欲を維持するための仕掛けの検討 (2014)
  • Author(s): 三宅貫太郎、杉原太郎、五福明夫、佐藤健治
  • Organizer: 2014年度人工知能学会全国大会（第28回）
  • Place of Presentation: 愛媛県松山市 ひめぎんホール
  • Year and Date: 2014-05-13