| 研究課題/領域番号 |
15K16353
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
神田 寛行 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (50570248)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 人工網膜 / 人工視覚 / 視覚再生 / 人工臓器 / 視線解析 |
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| 研究実績の概要 |
人工網膜向け視線フィードバック機構の有効性を検証するため、視線フィードバック機構の人工網膜シミュレータを試作した。これは市販のヘッドマウントディスプレーと視線解析装置を利用したもので、人工網膜の見え方をシミュレーションできる装置である。さらに視線フィードバック機構が組み入れた場合とそうでない場合の両方を再現できるようにした。これを用いて健康な成人被験者に対してローカリゼーションテストを実施したところ、視線フィードバック機構有りの方がより正確に視標位置を同定できるようになることが示された。
次に視線フィードバック機構を既存の人工視覚システムに組み入れてその機器の性能を評価した。その結果、視線方向の検出誤差は約１度程度で人工視覚の空間解像度とほぼ同程度であることから、実用化にあたり許容できると見なすことができる。しかし、視線の変化から刺激に反映されるまでの時間遅れは最大800ms程度だった。これは、現在臨床試験に用いられている人工網膜に比べて8倍程度である。時間遅れが大きいと、視標位置の同定の正確さに悪影響を及ぼすことが懸念される。さらに、試作した体外装置の重量は３００～４００ｇと重く、長時間の連続使用には重すぎる。
そのため、次年度からはこの時間遅れを短縮し、かつ体外装置を軽量化するための研究開発を行うことにした。
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| 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
当初の予定では、初年度は視線フィードバック機構を組み込んだ人工網膜シミュレータを試作することを予定していた。さらに、それを用いて健康な成人被験者に対して視線フィードバック機構の有効性を評価することを目標としていた。今回、その目標をほぼ達成できたことから、「おおむね順調に伸展している」と見なした。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究実績の概要にも記載したように初年度の研究から、視線フィードバック機構を組み込んだ人工網膜試作機の性能評価を行ったところ、時間遅れと重量の問題が明らかとなった。実用化に向けてこれらの問題を解決する必要があることから、２年目の研究目標を一部変更し、処理時間の短縮と体外装置の軽量化を目指した検討を行うことを計画している。時間遅れの原因として、視線解析装置の方式が画像解析型を用いていることが挙げられる。この方式は非侵襲的であるものの処理データ量が大きく時間遅れが起きやすい。また前眼部カメラを使用することから体外装置が重くなりやすい。そこで、画像解析型以外の方法を用いた視線解析装置を採用し上記問題に対応していくことを考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
人工網膜シミュレータ試作に用いるヘッドマウントディスプレーに新型の広視野角型の製品を使用することを予定していた。しかし、当該製品の発売年度が遅れたことで2015年度中の購入が不可能となった。このヘッドマウントディスプレー購入に予定していた予算が、差額の理由である。
なお、研究自身はすでに旧式のヘッドマウントディスプレーを用いて人工網膜シミュレータを試作した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
旧式のヘッドマウントディスプレーは視野角が狭いため可能な実験項目に制限がある。特に歩行テストには不向きである。そのため、引き続き新型の広視野角型の導入が必要である。
この新型ヘッドマウントディスプレーは2016年度中に発売される予定である。そこで、次年度繰越金を利用して、2016年度中に新型ヘッドマウントディスプレーを購入する予定である。
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