• 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

バーチャルリアリティ技術を活用した3次元環境での視覚認知障害者の自立支援手法研究

研究課題

研究課題/領域番号 23K28472
補助金の研究課題番号 23H03784 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
応募区分一般
審査区分 小区分90150:医療福祉工学関連
研究機関東京大学

研究代表者

田中 敏明  東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任研究員 (40248670)

研究分担者 飯島 勝矢  東京大学, 未来ビジョン研究センター, 教授 (00334384)
藪 謙一郎  東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任研究員 (50626215)
大月 敏雄  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80282953)
三浦 貴大  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (80637075)
渡邉 高志  東北大学, 医工学研究科, 教授 (90250696)
白銀 暁  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 福祉機器開発部, 研究室長 (90404764)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2025年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2024年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワード視空間認知障害 / 福祉支援機器 / バーチャルリアリティ技術 / 自立支援 / 福祉工学 / 半側空間無視 / バリアフリー機器 / 注意喚起システム / バリアフリー
研究開始時の研究の概要

脳卒中の後遺症であるUSNは、日常生活活動(ADL)や自立歩行を困難にする慢性的リハビリテーションの阻害因子である。治療に際してのUSN評価は2次元的な無視領域検査が主で、限られたADL項目の確認しか出来ていない。多様なADLの場面におけるUSN評価を3次元的に行えれば、医療従事者の症状理解を容易化でき、リハビリの個別化が進められる。応募者らは、これまでにバーチャルリアリティ技術を活用し、HMDを用いて個々のUSN症状に合わせて注意喚起するリハビリ支援システムを開発し、院内での安全な歩行トレーニングを実現した。さらに日常生活下でのリハビリをも行えれば、USN患者の自立支援をさらに進める。

研究実績の概要

脳卒中の後遺症であるUSN(半側空間無視)は、日常生活活動(ADL)や自立歩行を困難にする慢性的リハビリテーション(以下、リハビリ)阻害因子である。治療に際してのUSN評価は2次元的な無視領域検査が主で、限られたADL項目の確認しか出来ていない。多様なADLの場面におけるUSN評価を3次元的に行えれば、医療従事者の症状理解を容易化でき、リハビリの個別化が進められる。本研究ではバーチャルリアリティ(VR)技術を活用し、Head-mounted display (HMD) を用いて個々のUSN症状に合わせて注意喚起するリハビリ支援システムを開発し、日常生活下でのリハビリをも行えれば、USN患者の自立支援をさらに進められるはずである。以上から本研究の目的を、バーチャルリアリティ技術を活用した日常生活下でのUSN患者の自立支援方策の解明とする。2023年度は, USN患者の環境戦略は3次元的にはどのような様態であるかに関して,個々人のUSN患者に対応した様々なVR環境の構築するため各USN患者の病態を日常生活に即して計測分析する.このため、屋内外での本人の生活環境の3Dマップを作成し、VRを用いた環境をディスプレイ上で再現示可能とした。かつ、IMUによる頭部,体幹,上下肢の関節運動を3次元的計測分析し,歩行やADL時に無視がどのようなVR環境で生じ,本人のバリアとなるのか身体活動時のUSN病態の変化を把握することが可能とした。2023年度は, USN患者の環境戦略は3次元的にはどのような様態であるかに関して,個々人のUSN患者に対応した様々なVR環境の構築するため各USN患者の病態を日常生活に即して計測分析する.このため、屋内外での本人の生活環境の3Dマップを作成し、VRを用いた環境をディスプレイ上で再現示可能とした。かつ、IMUによる頭部,体幹,上下肢の関節運動を3次元的計測分析し,歩行やADL時に無視がどのようなVR環境で生じ,本人のバリアとなるのか身体活動時のUSN病態の変化を把握することが可能とした。

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

当初予定していた、USN患者の屋内外での本人の生活環境の3Dマップを作成し、VRを用いた環境をディスプレイ上で再現示可能とした。かつ、IMUによる頭部,体幹,上下肢の関節運動を3次元的計測分析し,歩行やADL時に無視がどのようなVR環境で生じ,本人のバリアとなるのか身体活動時のUSN病態の変化を把握することが可能とした。しかしながら、患者データが当初予定の5名であったが、3名で現在、収集中である。健常人を被験者としてコントロールは順調にデータ収集している。

今後の研究の推進方策

本年度(2024年度)は、本人の環境に適応した屋内外の3Dマップ設計をVR環境に構築し、3Dによる本人の屋内と屋外環境をシミュレーション可能とするVR環境3Dマップ上にて、HMD内蔵視線運動および頭部、体幹、上下肢の動作分析を同期計測可能とし、3Dマップ上での身体の動き、空間無視の状況がどのようにヒトの動きで変化するのかを計測分析を可能とする。またそれを再現し、医療従事者や家族が理解可能とする。目標として実験参加者は患者および医療従事者、各5 名以上に関しデータ収集を行う.構築したVR環境で物体検知を行い注意喚起可能とするHMDシステムを開発する。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Influence of a Virtual Environment Presented Using a Head-Mounted Display on the Static Standing Position on an Unstable Support Surface2023

    • 著者名/発表者名
      Norio Kato, Toshiaki Tanaka
    • 雑誌名

      International Journal of New Technology and Research (IJNTR)

      巻: 9 号: 9 ページ: 21-27

    • DOI

      10.31871/ijntr.9.9.8

    • 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] 車椅子使用者のトイレ室内転倒検出における熱画像センサ設置位置の選定ための模擬試験2023

    • 著者名/発表者名
      白銀暁,木戸聡史,村田健児,宮坂智哉,佐賀匡史,濱口豊大,田中敏明.
    • 雑誌名

      支援工学理学療法学会誌

      巻: 3 ページ: 5-12

    • 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] Influence of Varied Load Assistance with Exoskeleton-Type Robotic Device on Gait Rehabilitation in Healthy Adult Men2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Toshiaki、Matsumura Ryo、Miura Takahiro
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 19(15) 号: 15 ページ: 9713-9713

    • DOI

      10.3390/ijerph19159713

    • 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
  • [学会発表] 半側空間無視患者に対するHMDを用いた視覚的注意システムによる異なる空間での視覚探索事例2023

    • 著者名/発表者名
      工藤章、田中敏明、加藤士雄、浦家昇太、平藏泰人、杉原俊一.
    • 学会等名
      第60回日本リハビリテーション医学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Augmented reality (AR) application superimposing the falling risks of older adults in residential settings and coping strategies: Building an image-based scene detection model.2023

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Miura, Emiko Uchiyama, Shujirou Imaeda, Wataru Takano, Yuka Sumikawa, Toshiaki Tanaka, Toshio Otsuki.
    • 学会等名
      HCI International 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study of the development of an assistive device to support older people in maintaining their posture during horse assisted therapy.2023

    • 著者名/発表者名
      Rika MIURA, Maho KAWABE, Aiko KOJIMA, Naomi ESASHI, Atsushi MITANI, Norio KATO, Takahiro MIURA, Toshiaki TANAKA.
    • 学会等名
      19th International Congress of the European Union Geriatric Medicine Society (EUGMS)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多職種による住宅内の転倒リスク評価を目的としたアプリのプロトタイプ構築2023

    • 著者名/発表者名
      今枝秀二郞、内山瑛美子、高野渉、 三浦貴大、角川由香、田中敏明、孫輔卿、松田雄二、 飯島勝矢、大月敏雄
    • 学会等名
      日本転倒予防学会第10回学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 高齢者の転倒予防のための検査・トレーニング・支援機器研究2023

    • 著者名/発表者名
      田中敏明
    • 学会等名
      日本転倒予防学会 第10 回学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 視空間認知障害者の検査システム、視空間認知障害者の訓練システムおよび視空間認知障害者の空間動作支援システム2023

    • 発明者名
      田中敏明、加藤士雄、元由勝人
    • 権利者名
      田中敏明、加藤士雄、元由勝人
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-159341
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2023-04-18   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