2022 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、健常人におけるVRリハビリテーションのみと、経頭蓋直流電気刺激（tDCS）との併用、さらに末梢神経電気刺激（TES)の併用の影響を運動制御機能と脳機能の観点から調査した。その結果、現実課題と比較してVR課題では、脳の活動領域や活動パターンが異なることが明らかとなった。具体的には、内側前頭前野の活動が増大するとともに、現実課題では運動課題中に徐々に活動が低下する一方で、VR課題では徐々に脳活動を高めていた。さらに、TESが脳活動に与える影響度合いも、現実課題よりVR課題で大きくなることも明らかにすることができた。これは、脳卒中後の皮質脊髄路の興奮性の損傷側ー非損傷側アンバランスさに対して、TESやｔDCSを併用したVRリハビリテーションは非常に有効性が高い可能性を示唆している。
さらに、じっさいの脳卒中症例においても、VRトレーニングによる影響を調査した。当初はクロスオーバー試験を実施予定であったが、近年の脳卒中症例の在院日数短縮に伴い、介入期間を確保できないため、即時効果と短期効果に焦点を当てて調査を行った。その結果、特に重症運動麻痺を呈する脳卒中症例では、実施直後に上肢機能評価であるFugl-Meyer assessmentが向上する症例や、Block Box testが改善する症例を認めた。一方で、高次機能障害によって視空間認知機能が低下した症例や、注意機能障害、座位保持困難症例ではVR環境でのトレーニングの遂行に難渋した。
これらの結果より、VRトレーニングは、通常の現実課題とは異なる脳活動パターンをとること、TESやtDCSなどの影響を受けやすく反応性が高まること、さらに高次機能障害の軽度で運動麻痺が重症となった症例には、新たなリハビリテーション手法となりえることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
健常人でのプロトコールは予定通り実施できている。ただし、想定していた評価項目の一つである運動誘発電位（MEP)の計測は、研究施設の変更に伴い、実施できていない。
一方、脳卒中症例においてもデータ計測は進捗できている。当初はクロスオーバー試験を想定していたが、在院日数の短縮やCOVID-19感染症の蔓延によって研究実施期間が限定されたことにより、研究手法を変更して実施している。
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| Strategy for Future Research Activity |
健常人においては、TESのパラメータを変更し、高強度での刺激によってVR課題中の脳活動がどうなるかは明らかにされておらず、この点に関しては早急に計測を行う予定である。
また、脳卒中症例においては、即時的変化に関しては明らかにできてきたが、短期間連続使用した際の変化に関しては明らかにされていない。今後、脳卒中症例に対してもtDCSやTESとの併用効果を含めて検証していく必要がある。
現状作成しているVR課題は、BBT、リーチング、ワイピング、コース立方体の4種類であるが、脳卒中後の上肢機能評価としてはSTEFやARATなどの評価手法も広く行われている。これらもVR化することで、より広い症例に対して実施できると考えている。
さらに、蓄積したデータに関して、順次学会及び論文にて公開していく予定である。
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| Causes of Carryover |
COVID-19により学会がオンライン対応となり、実際の出張予定が減少たことや、研究ミーティングもオンライン化することによって繰り越しが発生した。国際学会への発表を次年度へ振り替えたため、次年度使用額が生じている。
また、論文校正や投稿・掲載料として検討していたが、校正・投稿を次年度に繰り越したため、実際に使用する次年度使用額が生じた。
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