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IoTとAIで実現する患者習熟度に応じて最適化するバーチャルリアリティ鏡治療

研究課題

研究課題/領域番号 17K11109
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 麻酔科学
研究機関川崎医科大学

研究代表者

佐藤 健治  川崎医科大学, 医学部, 教授 (70359884)

研究分担者 松崎 孝  岡山大学, 大学病院, 助教 (10423328)
五福 明夫  岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 教授 (20170475)
杉原 太郎  岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 助教 (50401948)
賀来 隆治  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 講師 (50444659)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード難治性疼痛 / バーチャルリアリティ / 人工知能 / 医療・福祉 / ユーザインターフェース / リハビリテーション
研究成果の概要

アジャストメント可能で多彩な治療タスクを装備したバーチャルリアリティ鏡治療システムを開発した。IoTとAIにより、痛みと習熟度に応じた治療の最適化や治療意欲の向上に有効な激励・教育システムの実装を目指した。痛みの増悪因子を特定するIoTによるデータの収集・分析の機械学習システムを開発し、健常者で良好なシステムの操作性を検証した。激励・教育は治療成果の視覚化とフィードバック・システムを作成し、単調作業の継続的な実施に与える効果を健常者において検証した。諭す機能やソーシャルサポートについても健常者においては検証ができた。難治性疼痛患者においての効果の検証はできなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

有効な治療法がない難治性疼痛患者を対象にしたバーチャルリアリティ(VR)鏡治療システムへ患者の治療意欲を維持させる仕組みを実装した。治療タスクの種類が増え習熟度に応じて難易度の調整が可能となった。また自らの状態への気づきを促す、正しい行為を褒める、逸脱した行為を諭す説得技術を用いた機能は患者の治療継続につながる可能性を示唆した。一方、痛みの増悪因子の特定のためのIoTを活用したデータ収集システムとデータ分析の機械学習システムを構築できた。痛みを感じながら治療タスクを行なう状況でも、痛みの誘発を最小限に抑えて、しかも治療意欲を向上させる治療システム構築の研究成果は社会的にも意義がある。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Tolerance of time delay to the sense of agency for operating electric prosthetic hands: a preliminary experiment with the appearance and gripping action2020

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Furuhashi, Taro Sugihara, Kenji Sato and Akio Gofuku
    • 雑誌名

      Proc. of 1st IEEE International Conference on Human-Machine Systems

      巻: to appear

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 疼痛記録支援アプリケーションにおける継続利用を促す機能の開発と評価2020

    • 著者名/発表者名
      熊田祐介,杉原太郎,佐藤健治,五福明夫
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告ヒューマンコンピュータインタラクション(HCI)

      巻: 27 ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 単調作業に対する自己効力感向上を目的としたセルフモニタリングにおける情報提示方法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      吉川慧,杉原太郎,五福明夫,佐藤健治
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告ヒューマンコンピュータインタラクション(HCI)

      巻: 30 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 電動義手の外見と把持動作が Sense of Agencyに及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      古橋龍一,杉原太郎,三宅貫太郎,佐藤健治,五福明夫
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告アクセシビリティ (AAC)

      巻: 12 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 行動変容促進を目的とした諭しおよび警告メッセージの予備的検討2019

    • 著者名/発表者名
      二田悠史 ,杉原太郎,佐藤健治,五福明夫
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告アクセシビリティ (AAC)

      巻: 52 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 疼痛記録支援アプリケーションのユーザビリティ評価2019

    • 著者名/発表者名
      熊田祐介,杉原太郎,佐藤健治,五福明夫
    • 雑誌名

      第18回情報科学技術フォーラム講演論文集

      巻: 1 ページ: 267-268

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 疼痛記録支援アプリケーションにおける継続利用を促す機能の開発と評価2020

    • 著者名/発表者名
      熊田祐介,杉原太郎,佐藤健治,五福明夫
    • 学会等名
      情報処理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 単調作業に対する自己効力感向上を目的としたセルフモニタリングにおける情報提示方法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      吉川慧,杉原太郎,五福明夫,佐藤健治
    • 学会等名
      情報処理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 慢性疼痛患者の痛みの増悪因子特定のためのライフログ収集システムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      島瀬透,五福明夫,佐藤健治
    • 学会等名
      第64回システム制御情報学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電動義手の外見と把持動作が Sense of Agencyに及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      古橋龍一,杉原太郎,三宅貫太郎,佐藤健治,五福明夫
    • 学会等名
      情報処理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 行動変容促進を目的とした諭しおよび警告メッセージの予備的検討2019

    • 著者名/発表者名
      二田悠史 ,杉原太郎,佐藤健治,五福明夫
    • 学会等名
      情報処理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 疼痛記録支援アプリケーションのユーザビリティ評価2019

    • 著者名/発表者名
      熊田祐介,杉原太郎,佐藤健治,五福明夫
    • 学会等名
      第18回情報科学技術フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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