2019 Fiscal Year Research-status Report
Effect of the treadmill walking intervention that formed walking speed misrecognition to stroke patients using Virtual reality device
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19K11386
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
高見 彰淑 弘前大学, 保健学研究科, 准教授 (80610691)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 仮想現実 / 速度誤認識 / 脳卒中患者 / 能血流量変化 / 歩行介入 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、従来のトレッドミル前進および後進歩行練習を、Virtual Reality（VR）を使用した仮想現実後に行い、事前の速度と仮想現実の速度を誤認識させることで、脳卒中患者に介入効果として活用できるのか検証することである。
2019年度は、予備的研究としてVR視聴による速度誤認識での歩行パラメーター変容について即時効果を検証した。健常者14名および脳卒中患者12名について、あらかじめ歩行速度を計測しておき、それより1段階速い歩行映像をVRにて視聴させ、その後の歩行速度を再計測した。脳卒中患者、健常例ともに歩行率が有意に向上し、歩行速度はやや増加傾向となった。
つぎに、速度介入効果究明の主軸として、光トポグラフィーによる脳局所活性化に変化があるか、仮想現実下でのトレッドミル前進歩行と後進歩行の比較を行うべくデータ収集している。測定は機能的近赤外分光法（fNIRS）による光イメージングで行っている。対象は、健常成人20名。方法は、近赤外線分光分析装置（OEG-16、Spectratech）を用い、トレッドミル前進歩行20秒間、および後進歩行20秒間、実施頻度は1回ずつ。光イメージング装置での計測は前後20秒間を含め60秒計測する。上記2条件は実施にあたり、連続して行う際は、前条件の影響を除外するため3分以上の休息を安静座位にて行う。仮想現実用に歩行場面を映像でながすVR用グラスを装用した。なお、測定部位は前頭前野、運動前野、補足運動野近辺で、測定項目は酸素化ヘモグロビン値、脱酸素化ヘモグロビン値（血流量変化）。分析項目は、血流量変化と賦活部位の特定（情報処理）、安静立位および前進と後進レッドミル歩行の仮想現実視聴前後の比較を検証している。現在20名のデータを収集した。今後分析に入る予定。さらに脳卒中患者の計測を順次行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
概ね、計画通り進行しているが、速度誤認識のためのVR映像が、どの程度の速度を設定するか、予備研究のさらに予備調査が必要であったこと。速度誤認識のVR視聴による即時効果を観るため、脳卒中患者に提供する前に、VR酔いに対するチェックのため健常例に試行する必要が出てきたことが挙げられる。
また、脳血流量測定のため近赤外線分光分析装置を前頭部に設置するが、当初考えていたVR用のヘッドマウントディスプレイが邪魔になり、細いスマートグラスに変更するまでに時間を要した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は健常例20名に行った、安静立位および前進と後進レッドミル歩行の仮想現実視聴前後の脳血流量及び賦活部位の特定について分析を行い、比較検証していく。引き続き脳卒中患者に同様の検査を行い、20名程度のデータを収集し分析に入る予定である。
その後、本来の目的である、トレッドミル前進および後進歩行練習を、Virtual Reality（VR）を使用した仮想現実後に行い、事前の速度と仮想現実の速度を誤認識させることで、脳卒中患者に介入効果として期待できるのか比較臨床試験（controlled clinical trial）に入っていく予定である。
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| Causes of Carryover |
当初予定していた近赤外線分光分析装置が予算オーバーしたため、グレードを一つ落とし、余剰金でノートパソコンで脳血流量をリアルタイムで投影できる装置を追加注文した。さらなる余剰分は統計解析ソフト購入に充てる予定。
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