2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of sensory-motor integrated rehabilitation system using illusion
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16H03210
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
坂口 正道 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60283727)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 郁雄 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (70182970)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | リハビリテーション / 運動錯覚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで，脳卒中発症後6 ヶ月程度経過すると機能回復はプラトーと考えられ，その後は機能維持訓練が行われてきた．ところが脳には，神経細胞が破壊されても生き残った神経細胞が役割を代行する能力，可塑性があり，これを利用して神経路に新たな役割を分担させたり強化したりすることで，維持期に至っても麻痺した手足の機能を回復することができる．本研究では，コンピュータグラフィックス（CG）を用いた複合現実感技術や，対象物との接触感覚や反力等の力触覚提示技術を応用し，身体所有感の転移などの錯覚を想起させることで脳に刺激を与え，脳の可塑性を誘発する効果的な感覚運動統合リハビリテーションシステムを開発する．本年度は，手指を対象とした視触覚同時提示ボール回しシステムの開発，および上肢を対象とした運動触覚ミラーセラピーシステムの開発を行った．
手指動作を対象とした視触覚同時提示ボール回しシステムは，上部の映像提示部と下部の触覚提示部で構成した．上部のモニタに健常者がボールを回している動画を提示すると共に，下部に実際にボールを配置し，動画と同期させてモータ制御によりボールを回転させた．被験者は，モニタの下に手を挿入し，下部のボールを軽く握ることで，自分でボールを回している様な錯覚を感じた．本システムを用いて，健常者に対するボール回し技能の訓練効果を検証した．また，MRI対応システムを開発し，運動錯覚誘発時の脳機能の解明を行うための基礎実験を行った．
上肢協調運動を対象とした運動触覚ミラーセラピーシステムは，鏡，運動提示部，および触覚提示部で構成した．運動提示部は，車輪で前後に移動可能かつベルト－プーリ機構とスライダを用いることで左右鏡像運動を可能とし，運動提示部の下には表面に様々な凹凸を有する触覚提示部を設置した．プロトタイプを改良し，病院での検証実験用の機器を開発した．
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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
手指動作を対象とした視触覚同時提示ボール回しシステムを開発し，健常者に対するボール回し技能の訓練効果を検証した．また，MRI対応システムを開発し，運動錯覚誘発時の脳機能の解明を行うための基礎実験を行った．また，上肢協調運動を対象とした運動触覚ミラーセラピーシステムについて，プロトタイプを改良し，病院での検証実験用の機器を開発した．以上の結果から，本研究はおおむね順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，手指動作を対象とした視触覚同時提示ボール回しシステムについて，リハビリテーション効果の検証を行うと共に，MRI対応システムを用いて運動錯覚誘発時の脳機能の解明を行う．上肢協調運動を対象とした運動触覚ミラーセラピーシステムは，検証実験機を用いた実験を実施し，リハビリテーション効果の検証を行う．また，平成29年度以降は，得られた結果に基づき，下肢リハビリテーションシステムの開発や，姿勢制御を対象とした訓練システムの開発を推進する．
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