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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

研究課題

研究課題/領域番号 20K11205
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59010:リハビリテーション科学関連
研究機関金沢大学

研究代表者

久保田 雅史  金沢大学, 保健学系, 准教授 (60422672)

研究分担者 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 (平馬 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)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードバーチャルリアリティ / 経頭蓋直流電気刺激 / 脳卒中 / 末梢神経電気刺激 / 仮想現実 / 抹消神経電気刺激 / リハビリテーション
研究開始時の研究の概要

本研究は、脳卒中症例の機能回復を最大限促通するためのリハビリテーションを開発することが目的である。仮想現実(VR)は、実際の麻痺手の動きをPC画面上にリアルタイムで反映させ、画面上での課題を遂行することで反復回数や動作への注意が拡大し、機能回復を促通する可能性がある。また、脳を直接刺激する経頭蓋直流電気刺激(tDCS)は、脳の興奮性を調整することができ、運動中の脳活動をより高め、治療効果を最大限促通できる可能性がある。今回、これらVRとtDCSを併用して使用することにより、脳卒中後の運動機能回復に価値があるかを検証する。

研究成果の概要

仮想現実空間システムのとして,脳卒中上肢麻痺評価及び運動制御機能評価として広く臨床で用いられるBox and Block (BBT)とNose Finger test (FNT)を仮想空間で行えるようシステム構築を行った。
健常人において現実環境と仮想現実環境での違いを検証し,前頭葉や感覚運動領域の活動に違いが生じていることを示した。さらに,経頭蓋直流電気刺激や末梢神経電気刺激を併用することによって脳賦活に影響を与えることを示した。
脳卒中症例を対象に仮想現実BBTを実施し,即時的な運動機能の改善を示すとともに,運動運動軌跡に特徴があり,運動麻痺の改善を客観的に把握できる可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果より,仮想現実での運動課題は,現実環境とは異なる脳活動を示した。前頭葉機能障害をクリティカルに抽出できることや,前頭葉含めた脳ネットワークの機能強化といった目的で仮想現実空間が適している可能性を示したことは学術的意義がある。
さらに,経頭蓋直流電気刺激や末梢神経電気刺激によって脳機能コンディションを高めておくことで,仮想現実での運動課題中に高い脳活動を促せる可能性が示せた。これは,脳卒中などの中枢神経リハビリテーションにおいて重要な知見である。
また,仮想現実での動作軌跡解析から,運動麻痺の簡易的な客観的を行える可能性を示すことができ,仮想現実を臨床導入するメリットが明確となった。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 9件) 図書 (5件)

  • [雑誌論文] Differences in brain activity during real and virtual reality motor tasks in normal healthy individuals2024

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Kubota, Takuro Konnai, Yuki Takami, Hideaki Matsuo, Atsuhiro Tsubaki, Kouki Nagamune
    • 雑誌名

      Advances in Experimental Medicine and Biology

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳卒中3症例における仮想現実を用いたBox and Block Test動作軌跡の特徴2024

    • 著者名/発表者名
      久保田雅史, 松尾英明, 長宗高樹
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス

      巻: 45

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neuromuscular electrical stimulation in the intensive care unit prevents muscle atrophy in critically ill older patients: A retrospective cohort study2022

    • 著者名/発表者名
      Nonoyama Tadayoshi、Shigemi Hiroko、Kubota Masafumi、Matsumine Akihiko、Shigemi Kenji、Ishizuka Tamotsu
    • 雑誌名

      Medicine

      巻: 101 号: 31 ページ: e29451-e29451

    • DOI

      10.1097/md.0000000000029451

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 体重免荷座位練習前後に座圧分布及び体幹筋活動評価を行った視床出血の一例2022

    • 著者名/発表者名
      井上 大聖, 渡邉 拓, 松村 真裕美, 梅田 秀人, 久保田 雅史
    • 雑誌名

      理学療法福井

      巻: 26 ページ: 15-17

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 急性期からの脳卒中リハビリテーション 理論と実際2022

    • 著者名/発表者名
      久保田 雅史
    • 雑誌名

      理学療法京都

      巻: 51 ページ: 18-24

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Combining transcranial direct current stimulation and peripheral electrical stimulation to improve upper limb function in a patient with acute central cord syndrome: a case report2022

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Matsuo, Masafumi Kubota, Yasue Hori, Yuya Izubuchi, Ai Takahashi, Shuji Watanabe, Hideaki Nakajima, Akihiko Matsumine
    • 雑誌名

      Journal of International Medical Research

      巻: 50 号: 3

    • DOI

      10.1177/03000605221083248

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 急性期からの脳卒中リハビリテーション-理論と実際-2022

    • 著者名/発表者名
      久保田 雅史
    • 雑誌名

      理学療法京都

      巻: 51 ページ: 18-24

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Center of pressure velocities in patients with body lateropulsion: three case report series of Wallenberg’s syndrome2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Hideaki、Kubota Masafumi、Matsumura Mayumi、Takayama Mami、Mae Yuri、Kitazaki Yuki、Enomoto Soichi、Ueno Asako、Ikawa Masamichi、Hamano Tadanori、Takahashi Ai、Tsubokawa Misao、Shimada Seiichiro
    • 雑誌名

      Physiotherapy Theory and Practice

      巻: - 号: 13 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1080/09593985.2021.1990448

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 上肢の運動機能障害と疼痛に対して経頭蓋直流電気刺激と経皮的末梢神経電気刺激を試みた中心性頸髄損傷の一症例2021

    • 著者名/発表者名
      松尾 英明, 久保田 雅史, 成瀬 廣亮, 庄司 一希, 坂本 拓己, 高橋 藍, 坪川 操, 松峯 昭彦, 嶋田 誠一郎.
    • 雑誌名

      理学療法福井

      巻: 24 ページ: 26-28

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] バーチャルリハビリテーションシステムによる Box and Block Test の評価 -麻痺患者の想定-2021

    • 著者名/発表者名
      中野 彰人,長宗 高樹
    • 雑誌名

      第35回ファジィシステムシンポジウム

      巻: - ページ: 547-548

    • NAID

      130007773039

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Effects of knee extension exercise starting within 4?h after total knee arthroplasty2021

    • 著者名/発表者名
      Kubota Masafumi、Kokubo Yasuo、Miyazaki Tsuyoshi、Matsuo Hideaki、Naruse Hiroaki、Shouji Kazuki、Shimada Seiichiro、Matsumine Akihiko
    • 雑誌名

      European Journal of Orthopaedic Surgery & Traumatology

      巻: - 号: 5 ページ: 803-809

    • DOI

      10.1007/s00590-021-03042-9

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 根拠に基づく物理療法と機能訓練との併用効果2024

    • 著者名/発表者名
      久保田雅史
    • 学会等名
      日本離床学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 仮想現実におけるステレオ手指追跡カメラを用いたノーズフィンガーテストシステ ムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      白岩 東, 長宗 高樹, 久保田 雅史, 松尾 英明
    • 学会等名
      第30回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 脳卒中症例における仮想現実を用いたBox and Block Test動作軌跡の特徴2023

    • 著者名/発表者名
      久保田雅史, 橋本直之, 高田勇, 松尾英明, 長宗高樹
    • 学会等名
      第30回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 公開 Differences in brain activity during real and virtual reality motor tasks in normal healthy participants2023

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Kubota, Takuro Konnai, Yuki Takami, Koki Nagamune
    • 学会等名
      International Society on Oxygen Transport to Tissue (ISOTT) 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 臨床に活かす物理療法最新トピックス ~運動器疾患を中心に~2023

    • 著者名/発表者名
      久保田雅史
    • 学会等名
      第39回 東海北陸理学療法学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 現実環境とVR環境でのBox and Block Test遂行中に末梢神経電気刺激が脳活動に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      久保田雅史,近内琢朗,高見悠生
    • 学会等名
      JSEK
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 卒前卒後教育に関して、金沢大学の現状と課題2023

    • 著者名/発表者名
      久保田 雅史
    • 学会等名
      第31回石川県理学療法学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 運動制御の評価と治療 『運動制御の改善を促す物理療法』2023

    • 著者名/発表者名
      久保田 雅史
    • 学会等名
      日本物理療法合同学術大会2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 重度麻痺症例におけるバーチャルリアリティを用いた運動課題の試み:症例報告2023

    • 著者名/発表者名
      久保田 雅史
    • 学会等名
      日本物理療法合同学術大会2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳卒中急性期における上肢運動麻痺に対する 経頭蓋直流電気刺激と末梢神経電気刺激の併用効果2022

    • 著者名/発表者名
      久保田雅史、松尾英明、松村真裕美、成瀬廣亮、安竹千秋、渡部佑有子、山村修
    • 学会等名
      第20回日本神経理学療法学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 歩行障害に対する 理学療法ガイドライン2022

    • 著者名/発表者名
      久保田雅史
    • 学会等名
      第20回日本神経理学療法学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工膝関節全置換術12か月後に残存する疼痛に 影響を与える因子の検索2022

    • 著者名/発表者名
      久保田雅史, 小久保安朗, 松尾英明, 成瀬廣亮, 庄司一希, 松峯昭彦
    • 学会等名
      第10回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 地域在住高齢者における前脛骨筋の超音波画像評価と血液学的データ及び身体機能との関連性2022

    • 著者名/発表者名
      久保田雅史, 水上保孝, 三福優太, 坪内啓正, 大西秀典, 山村修
    • 学会等名
      第2回日本物理療法研究会学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳卒中後の座位保持困難症例に対する体幹筋への電気刺激を行った経験2021

    • 著者名/発表者名
      久保田 雅史, 高橋 藍, 坪川 操, 有島 英孝
    • 学会等名
      The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 理学療法の深化と汎化 ~ミクロ・メゾ・マクロにおける理学療法の展開~ 理学療法ガイドラインと臨床研究の視点から2021

    • 著者名/発表者名
      久保田 雅史
    • 学会等名
      第30回石川県理学療法学術大会 2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 歩行障害に対する 理学療法ガイドライン2021

    • 著者名/発表者名
      久保田 雅史
    • 学会等名
      第19回日本理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 急性期からの脳卒中リハビリテーション ー理論と実際ー2021

    • 著者名/発表者名
      久保田 雅史
    • 学会等名
      第31回京都府理学療法士学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 地域包括ケアシステムの時代に輝ける理学療法士の追求~「治療理学療法」「生活期理学療法」「予防理学療法」 の標準化を目指して~2021

    • 著者名/発表者名
      久保田 雅史
    • 学会等名
      第25回福井県理学療法学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The Effect of Rehabilitation started within 4 Hours after Total Knee Arthroplasty: One-Year Follow-Up.2021

    • 著者名/発表者名
      Masafumi KUBOTA, Yasuo KOKUBO, Hideaki MATSUO, Hiroaki NARUSE, Kazuki SHOJI, Tsuyoshi MIYAZAKI, Akihiko MATSUMIN, Seiichiro SHIMADA
    • 学会等名
      World Physiotherapy Congress
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳神経内科・脳外科病棟における病棟リハビリテーション室設置の効果2020

    • 著者名/発表者名
      久保田雅史、高橋藍,坪川操,山口朋子,山村修,有島 英孝
    • 学会等名
      第57回日本リハビリテーション医学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 急性大動脈解離周術期に重度脳梗塞を合併した 2症例に対するリハビリテーションの経験2020

    • 著者名/発表者名
      久保田 雅史、鯉江 祐介、今中 芙由子、野々山 忠芳、安竹 正樹、嶋田 誠一郎、山口 朋子、田邉 佐和香
    • 学会等名
      第 26 回日本心臓リハビリテーション学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 最新理学療法学講座 中枢神経系理学療法学2022

    • 著者名/発表者名
      山口 智史、山田 実
    • 総ページ数
      384
    • 出版者
      医歯薬出版
    • ISBN
      9784263267417
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 理学療法プログラムデザインⅤ 神経系・内部障害編2022

    • 著者名/発表者名
      市橋 則明
    • 総ページ数
      384
    • 出版者
      文光堂
    • ISBN
      9784830646003
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 理学療法プログラムデザインⅣ 運動器(上肢・体幹)・高齢者編2021

    • 著者名/発表者名
      市橋則明, 久保田雅史
    • 総ページ数
      416
    • 出版者
      文光堂
    • ISBN
      9784830645952
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 最新理学療法学講座 物理療法学2021

    • 著者名/発表者名
      烏野大・川村博文, 久保田雅史
    • 総ページ数
      304
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 最新理学療法学講座 物理療法学2020

    • 著者名/発表者名
      烏野大・川村博文(編著)、久保田雅史(分担執筆)
    • 総ページ数
      304
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • ISBN
      9784263267370
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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