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感覚相互作用を用いた脳卒中患者のリハビリ向けのVR学習支援システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K11594
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分62030:学習支援システム関連
研究機関群馬工業高等専門学校

研究代表者

崔 雄  群馬工業高等専門学校, 電子情報工学科, 准教授 (30411242)

研究分担者 李 亮  立命館大学, 情報理工学部, 准教授 (00609836)
李 鍾昊  公立小松大学, 保健医療学部, 教授 (40425682)
市村 智康 (大谷智康)  群馬工業高等専門学校, 電子情報工学科, 教授 (60360327)
平社 信人  群馬工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (60540458)
八村 広三郎  立命館大学, 情報理工学部, 授業担当講師 (70124229)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードVR学習支援システム / 感覚相互作用 / リハビリ / リハビリテーション / 仮想現実 / 視覚運動制御システム / 視覚・聴覚・触覚刺激
研究成果の概要

本研究では、視覚、触覚、聴覚の刺激のフィードバックを提供するVRシステムを構築した。VRシステムは、被験者がVR環境で木琴を演奏したときに、視覚、触覚、聴覚の同期刺激を提供した。さらに、さまざまな感覚刺激条件下での仮想手の視覚的存在の影響も評価した。本実験は(1)自由な動きがさまざまなアクティブな動きの条件で最も強い錯覚をもたらし(2)触覚刺激がVHIに対する聴覚刺激よりも重要な影響を及ぼし(3)視覚、触覚、および聴覚の多感覚統合が最も強く誘発されることを示した。多感覚フィードバックによる自由なアクティブな動きはVR空間で幻想的な所有権を誘発するための最も効果的な方法であると結論できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

上肢の片麻痺を伴う脳卒中患者に対するリハビリテーションの方法として感覚相互作用を用いたVHIを提示する手法はあまりない。本研究の学術的意義や社会的意義はVHIにより視覚・聴覚・触覚刺激を同時に提示することで身体イメージの回復を促す点である。VHIを用いた脳卒中患者に対するリハビリテーションの効果的な治療方法にとどまらず、VR技術を用いた「身体全体の感覚運動機能の適正化のための新しい介入法の開発」の方向性を示すことに結果と意義がある。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 7件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Visuomotor control of intermittent circular tracking movements with visually guided orbits in 3D VR environment2021

    • 著者名/発表者名
      Choi Woong、Yanagihara Naoki、Li Liang、Kim Jaehyo、Lee Jongho
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 16 号: 5 ページ: e0251371-e0251371

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0251371

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Analysis of Control Characteristics between Dominant and Non-Dominant Hands by Transient Responses of Circular Tracking Movements in 3D Virtual Reality Space2020

    • 著者名/発表者名
      Park Wookhyun、Choi Woong、Jo Hanjin、Lee Geonhui、Kim Jaehyo
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 20 号: 12 ページ: 3477-3477

    • DOI

      10.3390/s20123477

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Effect of Depth Information on Visual Complexity Perception in Three-Dimensional Textures2020

    • 著者名/発表者名
      Li Liang、Yamada Tatsuro、Choi Woong
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 10 号: 15 ページ: 5347-5347

    • DOI

      10.3390/app10155347

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Analysis of Visuo Motor Control between Dominant Hand and Non-Dominant Hand for Effective Human-Robot Collaboration2020

    • 著者名/発表者名
      Jo Hanjin、Choi Woong、Lee Geonhui、Park Wookhyun、Kim Jaehyo
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 20 号: 21 ページ: 6368-6368

    • DOI

      10.3390/s20216368

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Analysis of motor control strategy for frontal and sagittal planes of circular tracking movements using visual feedback noise from velocity change and depth information2020

    • 著者名/発表者名
      Lee Geonhui、Choi Woong、Jo Hanjin、Park Wookhyun、Kim Jaehyo
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 号: 11 ページ: e0241138-e0241138

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0241138

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Analysis of Three-Dimensional Circular Tracking Movements Based on Temporo-Spatial Parameters in Polar Coordinates2020

    • 著者名/発表者名
      Woong Choi#, Jongho Lee#, Liang Li(#: Co-corresponding authors)
    • 雑誌名

      applied sciences

      巻: 10(2) 号: 2 ページ: 621-621

    • DOI

      10.3390/app10020621

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Characteristic of motor control in three-dimensional circular tracking movements during monocular vision2019

    • 著者名/発表者名
      Woong Choi, Liang Li, Jongho Lee
    • 雑誌名

      BioMed Research International

      巻: 2019 ページ: 3867138-3867138

    • DOI

      10.1155/2019/3867138

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a quantitative evaluation system for visuo-motor control in three-dimensional virtual reality space2018

    • 著者名/発表者名
      Woong Choi, Jongho Lee, Naoki Yanagihara, Liang Li & Jaehyo Kim
    • 雑誌名

      Nature, Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 13439-13439

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Posture Recognition System using Depth Sensor2021

    • 著者名/発表者名
      S. Sekiguchi, L. Li, NY. Ko, W. Choi
    • 学会等名
      21th International Conference on Control, Automation and Systems
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Calculation of Mahjong Score using AI2021

    • 著者名/発表者名
      T. Kano, L. Li, NY. Ko, W. Choi
    • 学会等名
      21th International Conference on Control, Automation and Systems
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-Dimensional Mapping of Indoor and Outdoor Environment using LIO-SAM2021

    • 著者名/発表者名
      NY. Ko, HT. Warku, HG. Yeom, W. Choi
    • 学会等名
      21th International Conference on Control, Automation and Systems
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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