2018 Fiscal Year Research-status Report
IoTとAIで実現する患者習熟度に応じて最適化するバーチャルリアリティ鏡治療
| Project/Area Number |
17K11109
|
|---|
| Research Institution | Kawasaki Medical School |
|---|
Principal Investigator |
佐藤 健治 川崎医科大学, 医学部, 教授 (70359884)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松崎 孝 岡山大学, 大学病院, 助教 (10423328)
五福 明夫 岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 教授 (20170475)
杉原 太郎 岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 助教 (50401948)
賀来 隆治 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 講師 (50444659)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | バーチャルリアリティ / 難治性疼痛 / 人工知能 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
我々が開発したバーチャルリアリティ（VR）鏡治療では、治療内容は患者の習熟度が向上しても変化しなかった。同じ治療タスクの繰り返しでは患者の治療意欲の維持が難しい。当該研究では、IoT（モノのインターネット）とAI（人工知能）により、患者の症状と習熟度に応じた治療タスクのカスタマイズ（最適化）や、患者の治療意欲の向上に有効な激励・教育を行うシステム開発を目指す（研究①）。一方VR鏡治療の開発当時はVR関連技術が発展途上で、バーチャル酔いなどの問題でヘッドマウンテッドディスプレー(HMD)の疼痛患者への導入は尚早だと考えた。しかし昨今のVR技術の進歩は目覚ましく、安価なシステム構築が可能となったため、当該研究では、HMDを用いたVR鏡治療システムを開発する（研究②）
研究①：VR鏡治療へ実装する、患者の治療意欲の維持を図るシステムの検討として、平成２９年度は、患者の治療成果を視覚化し、フィードバックするシステムを作成し単調作業の継続的な実施に与える効果を健常者において検討した。 平成30年度はこの取り組みを発展させ、コンピュータ上での単調作業において、間接的な否定フィードバックの「諭し」と直接的な否定フィードバックの「警告」の影響を健常者において検討した。
研究②：HMDを用いたVR機器が低価格化してきている。そこで我々は、コントローラによって使用者の手の位置情報を光センサにより検出できるVINEシステムを用いて、コントローラの動きに応じて仮想空間内の物体をハンドリングするHMDを用いたVR鏡治療システムを、Unity開発環境を用いて構築した。このシステムでは、最初の鏡治療タスクとして、ジグザクに配置された坂を転がるボールを、途中あるいは坂の下部で掴んで、坂の上部あるいは途中から転がすタスクを実装した。現状では、仮想空間でのコントローラの描画を仮想の腕とするには至っていないが、タスクが実行できることを確認している。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究①：当該研究の最終的な目標は、IoT（モノのインターネット）とAI（人工知能）により、患者の症状と習熟度に応じた治療タスクのカスタマイズ（最適化）や、患者の治療意欲の向上に有効な激励・教育を行うシステム開発である。平成２９年度に引き続き平成30年度も特に後者の患者治療意欲の維持にはどのような仕組みの実装が有効であるかの検討に時間を要したため、研究計画全体での進捗状況に遅れが生じてしまった。
研究②：昨今のVR関連機器の進歩は目覚ましく、様々な機器メーカーより多数の製品が発表されている。それぞれの製品で、仮想空間への現実空間での情報を反映させる方法が異なっており、我々の研究対象である、健常者ではない「重篤な痛みを有する難治性疼痛患者」が実施するVR鏡治療システムに最も適した製品の検討とVR-MVFタスクの実装に時間を要した。また、Unityによる仮想空間での仮想の腕や手のモデル作成に時間を要している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
最終年度である平成31年度は、それぞれのシステムを難治性疼痛患者へ導入し、システムが想定通りに稼働するかの検証を行う予定である。
IoT＆AIで最適化するVR鏡治療では、先ず、平成30年度に検討した、患者の治療意欲の向上に有効な激励・教育のシステムの実装を完了させる。次に、最適化内容の妥当性や最適化によるアップデートが患者の治療意欲や鎮痛効果、および機能改善などへ及ぼす影響について臨床的な検証を行う。
平成２９年度および30年度も残念ながら当該研究を予定どおりに進捗させることができず、その一部は最終年度である平成３1年度にずれ込みこととなる。遅れの部分を早急に完成させ、平成３1年度以降の研究計画を予定通りにすすめていく。
研究進捗状況の遅れには、研究責任者・所属機関の変更も一因となったが、現在は研究体制もしっかり整っており、当該研究の予定通りの進捗を目指す。
|
| Causes of Carryover |
予定していた研究が計画どおりに進捗せず、遅延が生じてしまった。そのために購入予定物品での予算の使用ができなかった。本年度はこれまで進捗が遅れた部分の研究を計画どおりに早急に実施し、予算を使用する予定である。
|
