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転倒恐怖感を持つ高齢者を対象とした仮想現実技術を導入した曝露療法の開発とその評価

研究課題

研究課題/領域番号 22K12282
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62020:ウェブ情報学およびサービス情報学関連
研究機関奈良学園大学

研究代表者

辻下 守弘  奈良学園大学, 保健医療学部, 教授 (80280197)

研究分担者 登尾 啓史  大阪電気通信大学, 総合情報学部, 教授 (10198616)
小枝 正直  岡山県立大学, 情報工学部, 准教授 (10411232)
大西 克彦  大阪電気通信大学, 総合情報学部, 教授 (20359855)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード転倒恐怖感 / バーチャルリアリティ / 高齢者 / 心拍変動 / 脳波 / バイオフィードバック / 仮想現実 / 曝露療法
研究開始時の研究の概要

高齢者の転倒は、要介護状態を促すだけでなく、転倒を恐れて日々の生活活動が低下し、閉じこもりやうつ傾向を招き、再転倒や虚弱化のリスクを高める。そこで、本研究の目的は、仮想現実(VR)技術を用いて高齢者の転倒恐怖感を軽減させるVR曝露療法を開発することである。本研究では、転倒経験のある高齢者を対象として、転倒恐怖を感じる生活場面のVRデータを構築し、それをVRゴーグルで高齢者に視聴してもらうことで、高齢者に転倒恐怖感が惹起させることを精神生理学的測定により確認する。さらに、その転倒恐怖VRを用いて、惹起された恐怖感を心拍変動バイオフィードバックにて緩和させるといったVR曝露療法の有効性を確認する。

研究実績の概要

令和5年度は、VRによる転倒体験が高齢者の脳波や心拍変動(HRV)に及ぼす影響を明らかにするとともに、呼吸法が転倒恐怖症の軽減に及ぼす影響を検証することで、転倒恐怖症の発症メカニズムを解明することを目的として研究を進めた。新たに、VR転倒体験システムを開発した。本システムは、Unreal Engine ver. 5を用い、HMDにはMeta Quest2を用いた。仮想空間は庭付きの一般的な日本家屋内とし、和室には畳を敷き、テーブルと座布団を配置した。初期画面には転倒体験開始ボタンが配置され、HMDのコントローラーで押すと体験が開始される。HDMのスピーカーから誘導の指示が流れ、それを頼りに和室の端まで進む。和室の端から廊下のマークまで進むと、受験者は自動的に段差を踏み外し、庭に転落する。落下後、庭にうつぶせになって体験は終了し、体験終了後は落下シーンのリプレイ映像が自動的に再生されるようにした。
生理心理学的評価として、オールインワンの脳波計測ヘッドセットを使用し、8つの周波数帯域における相対パワーを算出した。脳波データは被検者によって大きく異なるため、性別と年齢を調整した健常者の脳波データを用いて標準化を行った。また、HRVは、同じ脳波計測ヘッドセットに内蔵されている光電式容積脈波センサーを用いて測定した。HRVの解析には、心拍間隔のポアンカレプロットとデトレンドゆらぎ解析(DFA)のフラクタル特性を用いた。
本研究では、4名の高齢者を対象に計測と解析を実施した。その結果、脳波ではVR体験中にα波とβ波のパワーが低下する傾向がみられ、被験者が精神的ストレスを受けていることが示された。HRVではVR体験中にポアンカレプロットで交感神経活動がみられたが、DFAでは交感神経活動の低下がみられた。今後は、このような転倒恐怖感を緩和する呼吸バイオフィードバック療法を検討する。

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

本研究の基本となる転倒体験VRシステムはほぼ完成し、その体験が転倒恐怖感を惹起させることも確認できた。

今後の研究の推進方策

令和6年度においては、完成させた転倒体験VRシステムを用いて転倒恐怖感を高齢者に惹起し、呼吸バイオフィードバック療法による転倒恐怖感の緩和を試みることで、最終的にはVR曝露療法の効果を検証する予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Development of a VR Simulator for the Elder's Impaired Visual Function and the Investigation of the VR Objects Recognition with Visual Function Impairment2023

    • 著者名/発表者名
      Koeda Masanao、Fukuroda Kouhei、Mikane Sakae、Onishi Katsuhiko、Noborio Hiroshi、Tsujishita Morihiro
    • 雑誌名

      International Conference on Human-Computer Interaction.

      巻: 14013 ページ: 421-430

    • DOI

      10.1007/978-3-031-35602-5_30

    • ISBN
      9783031356018, 9783031356025
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Study on Measurement Method of User’s Physiological Index in Rehabilitation Support System Using VR Environment2023

    • 著者名/発表者名
      Onishi Katsuhiko、Arasuna Hiroki、Koeda Masanao、Noborio Hiroshi、Tsujishita Morihiro
    • 雑誌名

      International Conference on Human-Computer Interaction.

      巻: 14013 ページ: 492-501

    • DOI

      10.1007/978-3-031-35602-5_35

    • ISBN
      9783031356018, 9783031356025
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 新しいバイオフィードバック技術がもたらす功罪2022

    • 著者名/発表者名
      Tsujishita Morihiro
    • 雑誌名

      The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine

      巻: 59 号: 4 ページ: 366-371

    • DOI

      10.2490/jjrmc.59.366

    • ISSN
      1881-3526, 1881-8560
    • 年月日
      2022-04-18
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] バーチャルリアリティ技術を応用したバイオフィードバック2022

    • 著者名/発表者名
      辻下守弘
    • 雑誌名

      LIFE2022論文集

      巻: 1 ページ: 129-130

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] バーチャルリアリティ技術を応用したバイオフィードバック2022

    • 著者名/発表者名
      辻下守弘
    • 学会等名
      LIFE2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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