2014 Fiscal Year Annual Research Report
意識下学習を活用したロボティック・リハビリテーション手法の開発と検証
Project/Area Number |
25702034
|
Research Institution | Keio University |
Principal Investigator |
牛場 潤一 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (00383985)
|
Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
Keywords | ロボティック・リハビリテーション / 脳機能イメージング / 運動学習 / 脳卒中片麻痺 |
Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、脳卒中片麻痺患者での上肢到達運動課題実験を開始した。予備的検討では、実験中に痙性麻痺が一過性に増加するなどの問題が生じたため、被験者取り込み基準を見直して軽度運動障害患者を中心とした実験設定に変更した。また、肩関節挙上角を10度に保持することで安定的に実験の遂行が可能であったことから、ロボットの生体軸に対するアライメント基準も改訂した。 実験条件の改訂後には、臨床研究を定期的に進め、現在までに10例の症例データを集積した。今年度の研究実績として挙げられるのは、到達運動方向に対して慣性軸まわりの施行間分散(precision)が体系だって低いことを見出した点である。現在までの概算値では、健常者の1.5倍程度に増加していた。本研究では、ロボットによる微弱力場を与えて、被験者の意識下で脳内の運動制御内部モデルを更新していく計画であるが、今回得られたPrecision値を基準として、その半分程度の変動を与える力場強度であれば、被験者に気づかれない課題を設定可能であることが示唆された。来年度は、この策定基準に基づいた力場環境による実験を遂行する計画である。 また、脳機能イメージング装置内で上肢到達運動を可能とする非磁性装置の設計を完了し、試作をおこなった。装置の可動軸に対して2つのポテンショメータを設置することで、被験者の二次元エンドポイント座標を実時間で推定することを可能とした。今年度終盤には、この装置を用いて「無意識な運動学習」が進捗する過程をfMRI撮像する実験を開始した。昨年度に掲載された実験課題(Habagishi et al., Frontiers in Human Neuroscience, 8:92, 2014)に準拠してデータ取得を進める予定である。
|
Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度に想定以上の進捗があった健常者実験をベースに各種条件検討を終えることができたため、脳卒中片麻痺患者の実験計画は速やかに構築することができた。これにより、現在までのところ順調に症例集積が進んでいる。来年度に向けた学習課題の設定に関しても、今年度の結果を踏まえて実験条件を確定することができたため、実験計画は全体的に順調に進展していると考えている。
|
Strategy for Future Research Activity |
脳機能イメージング装置内で上肢到達運動を可能とする非磁性装置は、運用を開始しているところであるが、一部、構造上の脆弱性が認められることから、実験スケジュールに余裕がある場合は、現在修得中の3Dプリンタを用いてジグを製造し、改善を図る予定である。これにより、実験前のセットアップにかかる時間を1/3程度圧縮し、実験環境の安定的な運用が可能になると見込まれる。 本研究は、臨床的な視点と基礎科学の視点を融合するところに価値があることから、週一回のペースで実施している医師、療法士との研究会議を引き続き実施し、そのなかで臨床的視点を汲み取りながら実験条件や結果の解釈を着実に進めていく予定である。
|