2021 Fiscal Year Research-status Report
仮想現実と経頭蓋直流電気刺激を用いた新たなリハビリテーションの開発
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20K11205
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
久保田 雅史 金沢大学, 保健学系, 准教授 (60422672)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長宗 高樹 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (80397827)
松尾 英明 福井大学, 学術研究院医学系部門(附属病院部), 理学療法士 (60529387)
渡部 佑有子 福井大学, 学術研究院医学系部門(附属病院部), 作業療法士 (60795087)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 経頭蓋直流電気刺激 / 末梢神経電気刺激 / 脳卒中 / 仮想現実 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はまず仮想空間での運動課題のシステム環境を構築した。運動課題はBox and Block test (BBT)課題、table wiping 課題、コース立方体課題の3種類を構築した。 Leap Motion Controller位置は、BBT課題では床面からとし、table wiping課題やコース立方体課題では上方からとすることで、測定エラーを最小限とできた。
健常者を対象とし、麻痺手を想定した環境を設定してBBT課題を実施し、実施可能性と計測環境調査を行った。その結果、健常手と麻痺想定手では運動軌跡が大きく異なり、移動距離は健常手65㎜、麻痺想定手165㎜と差を認めた。
次に実施課題中の脳活動に関してNIRSを用いて計測した。現実BBT課題、仮想空間BBT課題を比較することで、仮想空間での運動が脳活動に与える影響を調査した。その結果、現実BBT課題における反対側の運動関連領域のoxy-Hbは、運動開始とともに上昇するが10～20秒程度で低下し、その後低値を保ったまま推移した。一方で、仮想空間BBT課題では、運動開始とともにoxy-Hbは上昇し、そのまま運動課題終了時まで上昇し続けた。これらから、現実空間で実際にブロックを反復して運ぶと、脳は運動課題に慣れ、活動を最小限で反復運動を制御することができるが、仮想現実で行うと、運動関連領域での脳活動は活動し続けることが明らかとなった。
さらに、末梢神経電気刺激とのDual-stimulationの有効性を検証した。これは、現実課題での電気刺激併用でも、仮想現実課題での電気刺激併用でも、ともに類似しており、それほど大きな脳活動への影響を与えることができなかった。電気刺激のタイミング及び刺激パラメータを修正していく必要がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究代表者の所属が異動したことや、コロナ感染症の広がりによって実験ができなかった期間や、症例に対してデータ計測が行えなかった期間があったため、実際の想定していた進捗状況よりはやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は3種類の仮想現実運動課題のシステム環境を構築できたため、それぞれの実施による脳活動の違いを明らかにする。また経頭蓋直流電気刺激を事前処理として実施することで脳活動の変化を解明する。さらに、脳卒中症例や頚髄損傷症例に対して、仮想現実運動課題を実施する効果を検証していく。さらに、研究成果を国内外へ学会や論文などを用いて公表していく。
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| Causes of Carryover |
VRシステム構築の為にLeap motionと、より高精度で広角センサであるSTEREO IR170でのシステム構築を優先したため、本年度は予定していた計測機器の購入は見合わせた。そのため、本エンドで使用する金額は減少し、次年度へ繰り越した。
来年度は実際のデータ計測を優先し、そのデータ解析手法を構築するために、解析プログラムの導入に充てる。また、VRと併用する末梢神経電気刺激装置を購入し、新たなパラメータ設定での刺激介入を実施する予定である。また、これまでのVR環境を没入型で試みるためのVR装置の購入に充てる予定である。
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Research Products
(15 results)
