• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

アームロボットを用いた用手運動療法の教育シミュレータ開発と教育効果の新規的検証

研究課題

研究課題/領域番号 20K11286
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
研究機関埼玉県立大学

研究代表者

小池 祐士  埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 准教授 (10610694)

研究分担者 濱口 豊太 (小川 豊太 / 濱口豊太)  埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 教授 (80296186)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (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)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードリハビリテーション / 運動療法 / アームロボット / 患者ロボット / 脳卒中 / 教育 / シミュレータ / 作業療法
研究開始時の研究の概要

我々は運動療法の関節運動を記録でき,その技能の定量的評価が得られる運動麻痺患者アームロボットを開発した.それにより,学生にとって体験学習が可能になったが,学生が実施した運動療法の熟達度の指標がなく,熟達者の水準に到達したかを判定できない.そこで本研究は,①運動療法技術に応じて筋緊張を変化する実際の患者に近づけたアームロボットに改良すること,②運動療法技術の熟達度を関節可動域,角速度に加え,トルクを用いて作成すること,③初学者にロボットを用いた運動療法の教育効果を検証し,リハビリテーション教育に資することを目的とする.本研究はこれまでの科研費での研究成果を基に,3段階で進行する.

研究実績の概要

現在のリハビリテーション教育では,学生が校内で患者に触れて学習する機会はほとんどなく,運動療法技術が未熟のまま臨床実習で患者と接するため,自らの技術に自信がなく,患者に不安や緊張を与え,患者への不利益が生じることがある.我々は関節運動の様子が記録でき,技能の定量的評価が可能なアームロボットシミュレータを開発した.しかし,運動療法の熟達度の指標がなく,学習者が熟達者の水準に到達したかを判定できない.そこで本研究は,アームロボットを,①運動療法技術に応じて筋緊張を変化する実際の患者に近づけたアームロボットに改良し,②運動療法技術の熟達度を関節可動域,角速度に加え,トルクを用いて作成する,③初学者にロボットを用いた運動療法の教育効果を検証し,リハビリテーション教育に資することを目的とした.
本年度では,改良したアームロボットに開発したアプリケーションを実装させたものに関する効果検証の結果について,論文化を行い,国際雑誌に投稿中である.
また,運動療法技術練習を行う際のフィードバック頻度について検証を行った.その結果,毎回フィードバックを与える群よりも2回に1回フィードバックを与える群の方が,模範的な動かし方を覚える時間はややかかるものの,練習終了後や練習終了後に時間を空けた際でも,模範的な動かし方に近づいており,動かす関節角度が拡大し,動かす速さがゆっくりとなり,動かす時間も延長していた.このことから,初学者にロボットを用いて運動療法技術を指導する際に,2回に1回フィードバックを与える方法が有効であることが示唆された.この結果の論文化を進めている.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

アームロボットを用いた運動療法の教育効果に関する検証を行っている.現在は,その内容について,論文の構築を進めている.また,施術者がアームロボットを握る力の測定や施術中の施術者の視点の計測も付加できるように検討中である.

今後の研究の推進方策

現在までに取得したデータについて,論文作成・投稿を進めている.引き続き,ロボットを用いた運動療法の教育効果を検証するために,データ収集を行っていくと同時に.教育現場での実用性を高めるために,更なる小型化や,施術者がアームロボットを握る力の測定,施術中の施術者の視点の計測の付加についても検討していく.

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 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

    (6件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Comparison of Manipulative Indicators of Students and Therapists Using a Robotic Arm: A Feasibility Study2021

    • 著者名/発表者名
      Yuji Koike,Akihisa Okino,Kazuhisa Takeda,Yasuhiro Takanami,Toyohiro Hamaguchi
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 11 号: 20 ページ: 9403-9403

    • DOI

      10.3390/app11209403

    • 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] Distinction of Students and Expert Therapists Based on Therapeutic Motions on a Robotic Device Using Support Vector Machine2020

    • 著者名/発表者名
      Koike Yuji,Suzuki Makoto,Okino Akihisa,Takeda Kazuhisa,Takanami Yasuhiro,Hamaguchi Toyohiro
    • 雑誌名

      Journal of Medical and Biological Engineering

      巻: 40 号: 6 ページ: 790-797

    • DOI

      10.1007/s40846-020-00562-3

    • 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
  • [学会発表] 教育用アームロボットを活用した作業療法学生の運動療法技術学習の効果検証2022

    • 著者名/発表者名
      小池祐士,沖野晃久,武田和久,高波泰裕,濱口豊太
    • 学会等名
      第56回日本作業療法学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 作業療法学生に対する教育用アームロボットを用いた運動療法技術学習の効果2021

    • 著者名/発表者名
      小池祐士,沖野晃久,武田和久,高波泰裕,濱口豊太
    • 学会等名
      第55回日本作業療法学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 運動療法技術練習方法の違いによる練習効果の比較-学生同士の練習と教育用アームロボットを用いた練習-2021

    • 著者名/発表者名
      小池祐士,沖野晃久,武田和久,高波泰裕,濱口豊太
    • 学会等名
      第15回日本作業療法研究学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋緊張病態が異なる教育用アームロボットに対する学生と作業療法士との運動療法技術の違い2020

    • 著者名/発表者名
      小池祐士, 鈴木誠, 沖野晃久, 高波泰裕, 濱口豊太
    • 学会等名
      第54回日本作業療法学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi