2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Biofeedback Application for Several Rehabilitation Systems Adapted by Individual Motor Learning Property
| Project/Area Number |
20H02122
|
|---|
| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
山本 紳一郎 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (30327762)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
櫻田 武 成蹊大学, 理工学部, 准教授 (40588802)
柴田 芳幸 東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 准教授 (50614319)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | ニューロリハビリテーション / 視覚フィードバック / バーチャルリアリティ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では訓練者のモチベーションを無知覚・無意識(インプリシット)に高められる新たなバイオフィードバック機能の創成を目標とした．具体的には，リアルタイムに視覚・体性感覚フィードバックをしつつ，個々人の訓練者に適した歩行・立位姿勢訓練システムの開発を目指した．下記項目は，いずれもトレッドミルの改良およびその納期が大幅に遅れたため、研究開発が遅れる事態となり，2023年度に大幅にズレ込むこととなった．そのため以下の項目は，2023年度の概要と同じ内容となる．
1) 歩行訓練用フィードバックシステムの開発：3次元動作解析によるトレッドミル歩行動作のリアルタイム解析を行い，訓練者のアバター動作と足跡ターゲットを視覚フィードバック提示するシステムを開発した．
2) インプリシットな至適訓練手法の開発と評価：上記1)のシステムにおいて，インプリシットおよびエクスプリシットな視覚フィードバックによる訓練効果を検討した．前方スクリーンにVRによるアバターとターゲット足跡を視覚フィードバックさせ，インプリシット条件では歩幅を操作していることを知覚させず，エクスプリシット条件では歩幅を操作していることを知覚させ，その効果を比較検討した．その結果，インプリシット条件では，後効果が有意に高まることが示唆された．
3) 免荷式歩行訓練システムAIrGaitのバイオフィードバックシステムの開発：下肢動作をアシストする装具部と体重を軽減する免荷部において，様々なパラメータをフィードバックできるシステムを開発した．装具部では，訓練者の個々の筋力をフィードバックさせ，より麻痺筋の貢献度をあげるように随意的に努力できる提示方法を開発した．さらに麻痺が軽い筋には，アシストしない運動処方ができるファジー制御モードを組み込んだ．また免荷部では，歩行フェイズに合わせて免荷量を操作し，歩幅を広げたり狭めたりする介入ができるシステムを構築した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
コロナ禍が続く中，昨年度購入予定であった床反力計付ダブルベルトトレッドミルの納品が部品調達遅延のため，なかなかできない状況が続き，大幅に納品が遅れた．本件に関わる歩行訓練システムの開発が大幅に遅れており、他のプロジェクトにも影響した．
|
| Strategy for Future Research Activity |
前述の通り，コロナ禍のため研究開発が大幅に遅れ、2022年度の予算を最終年度の2023年度に一部繰越とした.
すでに最終年度を終えているため、今後の推進方策はない．
|
