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脳卒中感覚運動機能障害改善のための個別最適化リハビリテーションシステムの創成

研究課題

研究課題/領域番号 23K24703
補助金の研究課題番号 22H03445 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
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
研究機関京都橘大学

研究代表者

兒玉 隆之  京都橘大学, 健康科学部, 教授 (80708371)

研究分担者 片山 脩  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 老年学・社会科学研究センター, 外来研究員 (60845999)
森田 喜一郎  久留米大学, 付置研究所, 客員教授 (20140642)
井上 真理  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 教授 (20294184)
永野 光  神戸大学, 工学研究科, 助教 (70758127)
村田 伸  京都橘大学, 健康科学部, 教授 (00389503)
中野 英樹  京都橘大学, 健康科学部, 准教授 (60605559)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2023年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2022年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード神経リハビリテーション / 脳卒中 / 脳波BCI / iNems / 脳波 / BCI / 身体認知
研究開始時の研究の概要

本研究は、本機能障害患者を対象に、多施設共同・領域横断介入研究を通じて、感覚運動機能再編成のための個別最適化リハビリテーションを創成することを目指す。具体的には、①身体認知形成度(身体認知評価ツール開発)と障害度との関連性を検証し、②多感覚刺激BCIフィードバック装置の開発によりフィードバック感覚モダリティと身体認知形成度の適合性検証を行う。これらを発展的に展開し、これまでにない③障害度に応じた身体認知再形成のための評価・装置融合システムによる介入実験により効果検証を行い、個別最適化リハビリテーションを確立する。

研究実績の概要

本年度は、これまで取り組んできた視覚フィードバック型の神経リハビリテーションデバイスシステムの効果検証に加え、EMS(筋電)による体性感覚フィードバック型の刺激装置を搭載したデバイスの開発を行い、多感覚刺激治療装置としての臨床介入研究を実施した。改良型のシステムデバイスは、脳血管障害後の感覚運動障害患者や慢性的な感覚異常により身体実在感を創出した患者に対して、自ら能動的な脳内運動感覚指令を起点に視覚的・深部感覚刺激による受動的な代償的運動応答を誘起できるものである。現段階の多感覚刺激治療装置(iNems ver.4)は、センシングシグナルに脳波成分の出現パターンを利用し、感覚運動機能障害を呈した肢へのティーチング手段に視覚、体性感覚や運動錯覚を用いることを目標としている。現在は、手指からの摩擦振動情報を代償的にフィードバック可能な装置の開発と、視覚および体性感覚を融合した治療装置システム開発の段階まで進んでいる。
2023年度は、研究協力施設である愛知県(2施設)の病院施設を中心に、福岡県(1施設)および京都府(2施設)にて、脳卒中発症後に運動麻痺、しびれと身体性低下を認める患者に対して評価・介入を行った。本システムを用いた治療介入の結果、身体認知(運動主体感)としびれに対する破局的思考が改善し、麻痺側上肢の使用頻度および動作の質が向上した。さらに安静時および運動イメージ時の脳波活動にも改善を示す変化を認めた。以上より、脳卒中後の感覚運動機能障害患者に対する多感覚刺激装置を用いたiNems ver.4によるトレーニングが、行動学的および神経生理学的な変化を引き起こすことを明らかにした。これらの結果はすでに学会講演、発表および論文として公表を行っており、さらなる対象者数および対象症状の拡大拡充を目指し、現在も研究を継続中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

多感覚刺激装置の開発へ向けたシステム構築および実証研究において、脳卒中後の感覚運動機能障害患者にシステムを用いた神経リハビリテーションが奏効することを介入研究成果として報告した。本研究でご協力いただいた被験者の方々は、脳神経活動の改善のみならず、障害に対する認識や自己効力感、QOLにおいても改善を認めているが、システムの代償フィードバック刺激付与に関してモダリティ種を可変とするシステム箇所への改良に時間がかかっており、実施できるアプローチ時間への影響が大きくなってしまった。そのため、多くの対象者に対して実施できていない状況から、「やや遅れている」と判断した。本年度の前期までには、システムの精度を改善する予定であり、それを用いた介入実験を計画している。

今後の研究の推進方策

2023年度に引き続き、当初の計画への軌道修正とシステムの発展的改善を行い研究を遂行する。また、システム量産に向け、その確証性・信頼性を高めるべく脳血管障害患者や身体性障害を有する患者に対して介入を実施する。前年度、効果判定に関連する下肢運動評価装置が製作(特願済み)できたため、これらを並行して進めることで、本システムを基盤としたBCIリハビリテーションの有用性について検証していく。さらに、リハビリテーションにおいて重要となる運動学習の内省評価に関する神経生理学的指標を捉えるべく脳波研究を進める。以上を展開することで、脳機能障害患者に対する神経機能再編成を具現化できるようメソッドの確立を目指す。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] バランス能力に対して転倒自己効力感が低い 転倒経験のある地域在住高齢者の特徴2023

    • 著者名/発表者名
      十念 大貴, 中治 衣理, 大野 七海, 森 拓海, 山口 秀明, 松尾 奈々, 兒玉 隆之, 安彦 鉄平
    • 雑誌名

      ヘルスプロモーション理学療法研究

      巻: 13 号: 1 ページ: 35-39

    • DOI

      10.9759/hppt.13.35

    • ISSN
      2186-3741, 2187-3305
    • 年月日
      2023-06-12
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cluster Analysis of Subjective Shoulder Stiffness and Muscle Hardness: Associations with Central Sensitization-Related Symptoms2023

    • 著者名/発表者名
      Komoto Natsuna、Sakebayashi Hanako、Imagawa Naoto、Mizuno Yuji、Nakata Ibuki、Shigetoh Hayato、Kodama Takayuki、Miyazaki Junya
    • 雑誌名

      Medicina

      巻: 59 号: 10 ページ: 1831-1831

    • DOI

      10.3390/medicina59101831

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development and Validation of the Body Cognition Assessment System2023

    • 著者名/発表者名
      Ikejiri Ikumi、Murakami Takashi、Yamauchi Ryosuke、Yamaguchi Hideaki、Kodama Takayuki
    • 雑誌名

      Brain Sciences

      巻: 13 号: 9 ページ: 1237-1237

    • DOI

      10.3390/brainsci13091237

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Impact of Stretching Intensities on Neural and Autonomic Responses: Implications for Relaxation2023

    • 著者名/発表者名
      Imagawa Naoto、Mizuno Yuji、Nakata Ibuki、Komoto Natsuna、Sakebayashi Hanako、Shigetoh Hayato、Kodama Takayuki、Miyazaki Junya
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 23 号: 15 ページ: 6890-6890

    • DOI

      10.3390/s23156890

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Rhythmic Finger Movement Training on Freezing of Gait and Electroencephalography Activity in People With Parkinson Disease2023

    • 著者名/発表者名
      Nakano Hideki、Murata Shin、Kodama Takayuki、Nakae Hideyuki、Soma Masayuki
    • 雑誌名

      Topics in Geriatric Rehabilitation

      巻: 39 号: 3 ページ: 185-190

    • DOI

      10.1097/tgr.0000000000000399

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 腹式呼吸によって疼痛の程度とリラックス反応に変化が生じるか2023

    • 著者名/発表者名
      松尾 奈々, 西岡 真依, 塩見 里桜, 前川 莉香, 大姶良 義将, 岡崎 章, 金子 秀雄, 兒玉 隆之
    • 雑誌名

      日本感性工学会論文誌

      巻: 22 号: 3 ページ: 259-264

    • DOI

      10.5057/jjske.TJSKE-D-23-00001

    • ISSN
      1884-0833, 1884-5258
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 若年女性の月経随伴症状に対する呼吸法を用いた聴覚ニューロフィードバックトレーニングの効果2023

    • 著者名/発表者名
      MATSUO Nana、OAIRA Yoshimasa、OKAZAKI Akira、YASUOKA Syun、AKITA Natsuki、KOMORI Yui、KODAMA Takayuki
    • 雑誌名

      日本感性工学会論文誌

      巻: 22 号: 2 ページ: 155-162

    • DOI

      10.5057/jjske.TJSKE-D-22-00078

    • ISSN
      1884-0833, 1884-5258
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effectiveness of Sensory Compensation Approach for Hand Sensory-Motor Dysfunction Following Central Cervical Spinal Cord Injury2022

    • 著者名/発表者名
      Ken Kitai, Tomohiro Ueda, Ryosuke Yamauchi, Yuji Mizushima, Shin Murata, Hideki Nakano, Mari Inoue, Hikaru Nagano, Takayuki Kodama
    • 雑誌名

      International Journal of Physical Medicine & Rehabilitation

      巻: 10 ページ: 649-649

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neurophysiological Examination of the Effects of Behavioral Antecedents on Physical Balance in Older Individuals2022

    • 著者名/発表者名
      Kodama Takayuki, Abiko Teppei, Matsuo Nana, Yamaguchi Hideaki
    • 雑誌名

      Physical Medicine and Rehabilitation - International

      巻: 9 ページ: 1202-1202

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 手指感覚運動機能障害者に対する触知覚弁別刺激アプローチの介入効果検証:シングルケーススタディ2024

    • 著者名/発表者名
      北井 拳, 伊藤 大輝, 兒玉 隆之
    • 学会等名
      第26回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] こころとからだをつなげる理学療法を考える2024

    • 著者名/発表者名
      兒玉隆之
    • 学会等名
      第31回佐賀県理学療法士会学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] しびれを有する慢性期橋梗塞患者への電気刺激 iNemsの効果検証2023

    • 著者名/発表者名
      日髙 智啓, 溝本 恭久, 片山 脩, 山口 秀明, 兒玉 隆之
    • 学会等名
      第10回日本本地域理学療法学会学術
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] BMIとリハビリテーション医療2023

    • 著者名/発表者名
      兒玉隆之
    • 学会等名
      第53回日本臨床神経生理学会学術大会/第60回日本臨床神経生理学会技術講習会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 触り方の違いによる自動車内装材料の触感評価とEEG分析2023

    • 著者名/発表者名
      秦尭史, 井上真理, 兒玉隆之
    • 学会等名
      2023年繊維学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 慢性期脳卒中患者における手指感覚運動障害に対する触知覚代償フィードバック練習の効果-ゆびレコーダーを用いて-2023

    • 著者名/発表者名
      溝本恭久, 兒玉隆之
    • 学会等名
      第57回日本作業療法学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 児童の運動能力評価における模倣課題の有用性2023

    • 著者名/発表者名
      水嶋 奎斗, 澤邑 香乃, 岡田 未来, 川島 祐貴, 重藤 隼人, 甲斐 義浩, 合田 明生, 宮地 諒, 兒玉 隆之, 安彦 鉄平
    • 学会等名
      第11回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 自覚的な肩こり症状と筋硬度に基づいたサブグループ における身体的・心理的因子の特性2023

    • 著者名/発表者名
      幸本 夏奈, 酒林花菜子, 今川 直人, 中田 伊吹, 水野 裕二, 重藤 隼人, 兒玉 隆之, 宮﨑 純弥
    • 学会等名
      第11回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ストレッチ強度の差異による脳活動および自律神経活 動の変化-リラクゼーションへの影響-2023

    • 著者名/発表者名
      今川 直人, 中田 伊吹, 水野 裕二, 幸本 夏奈, 酒林花菜子, 重藤 隼人, 兒玉 隆之, 宮﨑 純弥
    • 学会等名
      第11回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 人工膝関節全置換術後患者に対する歩行アシストロ ボット Orthobotの効果検証2023

    • 著者名/発表者名
      谷口 和樹, 北井拳, 山田, 洸大, 河村, 航大, 兒玉, 隆之, 水嶋 祐史
    • 学会等名
      第11回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 失語症を呈した感覚運動障害患者に対するEMS-iNemsの効果検証2023

    • 著者名/発表者名
      高橋 綾太, 溝本 恭久, 片山 脩, 山口 秀明, 兒玉 隆之
    • 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] 手関節運動障害を有する慢性期脳卒中患者への電気刺激iNemsの効果検証2023

    • 著者名/発表者名
      髙橋絢美, 溝本恭久, 後藤晴菜, 壹岐英正, 片山脩, 山口秀明, 兒玉隆之
    • 学会等名
      第21回日本神経理学療法学会学術大
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] すくみ足に対するInternal Cue の教示方法の違いが与 える影響-認知機能低下を伴った一症例での検討-2023

    • 著者名/発表者名
      横井慎也, 西ヶ谷嘉一, 安井将太, 西山穂乃佳, 南京志帆, 溝本恭久, 兒玉隆之
    • 学会等名
      第21回日本神経理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 脳幹塞後感覚運動障害に対するiNemsと触知覚弁別フィードバック型感覚代償システムのトレーニングの効果2023

    • 著者名/発表者名
      西ヶ谷嘉一, 林ひとみ, 溝本恭久, 片山脩, 山口秀明, 兒玉隆之
    • 学会等名
      第21回日本神経理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 下肢筋制御性に係る運動準備の神経生理学的指標の探 索-ウェーブレットコヒーレンスによる検証-2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤大輝, 山口秀明, 兒玉隆之
    • 学会等名
      第21回日本神経理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Tactile Feedback Involving Actual Operation for Motor Skill Learning2023

    • 著者名/発表者名
      Hikari Yukawa, Moena Tsuruoka, Takayuki Kodama, Masashi Odagiri, Masayuki Sato, Michiya Takeda, Masahiro Kurachi, Yoshihiko Tanaka
    • 学会等名
      IEEE World Haptic 2023 conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 技能学習を促す「メタ触覚共有インタフェース」の提案2022

    • 著者名/発表者名
      湯川光, 海老名里紗, 兒玉隆之, 小田桐匡, 佐藤正幸, 武田美智也, 倉地雅彦, 田中由浩
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス 講演会2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] How do our brains perceive comfort during face-washing actions? -An investigation of the reason why we continue to use cleansing foams-2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Inoko, Mayumi Kagami, Tetsuhito Sakurai, Akio Goda, Takayuki Kodama
    • 学会等名
      The IFSCC Congress 2022 London
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 回復期右視床梗塞患者に対する脳波BCI システムiNems の効果検討2022

    • 著者名/発表者名
      村上貴士, 池尻生実, 北井拳, 片山脩, 兒玉隆之
    • 学会等名
      第20回日本神経理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 上肢身体認知に対する評価ツール開発とその有用性検証2022

    • 著者名/発表者名
      池尻生実, 安達巧真, 佐藤瑞希, 村上貴士, 兒玉隆之
    • 学会等名
      第20回日本神経理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] パーキンソン病患者に対しInternal Cueを伴う指歩き練習がすくみ足に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      本恭久,片山脩,壹岐英正,兒玉隆之
    • 学会等名
      第56回日本作業療法学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] Technology in Sports - Recent Advances, New Perspectives and Application2023

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, Kouichi and Takayuki Kodama
    • 総ページ数
      25
    • 出版者
      IntechOpen
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] Stroke - Management Pearls2023

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kodama and Ken Kitai
    • 総ページ数
      24
    • 出版者
      IntechOpen
    • ISBN
      9781803567877
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 兒玉研究室ホームページ

    • URL

      https://www.tk-lab.net/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
  • [産業財産権] 関節の角度測定装置及び関節の曲がり具合の測定方法2023

    • 発明者名
      兒玉隆之、山口秀明
    • 権利者名
      学校法人京都橘学園
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-067115
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [産業財産権] SKILL ACQUISITION ASSISTANCE METHOD, SKILL ACQUISITION ASSISTANCE SYSTEM, AND COMPUTER READABLE RECORDING MEDIUM STORING CONTROL PROGRAM2023

    • 発明者名
      Takayuki Kodama, et al.
    • 権利者名
      Kyoto Tachibana Univ.
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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