音源定位をサポートするハプティックデバイスの開発 /一側聾の包括的治療を目指して

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 22K16914
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 中村 雄 宮崎大学, 医学部, 助教 (50750931)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 一側聾 / 片側性難聴 / 方向感 / ハプティックデバイス

研究実績の概要

東京理科大学 朝倉研究室の協力を得て継続している研究計画において、後述する通り研究計画は予定通り進行している。“ハプティックデバイスにより音源定位がサポート可能か”というテーマのproof of conceptをより強固にするための実験を進行中である。
被験者の正面にノイズ提示スピーカー、左右にシグナル提示スピーカーを設置し、左右のシグナル提示スピーカーのどちらかからランダムに純音を提示し、左右どちらのスピーカーから聞こえた音であるかを回答してもらうという実験系を確立した。ヘッドマウント型のハプティックデバイスを用いて、デバイス装着の有無により正答率が変化するかを検証した。被験者には耳栓およびイヤマフを装着してもらい“片側難聴モデル”“両側難聴モデル”として解析を行った。耳の遮蔽なしの条件では、最も聞き取り困難な状況である40dB SPLのシグナル提示でも100%の正答率が得られた。一方、耳栓及びイヤマフを用いて（40dB HL程度の閾値上昇を想定）片耳難聴、および両耳難聴を擬似的に作成したところ、片耳難聴および両耳難聴では正答率がシグナルの音圧の低下に伴い正答率が低下するという結果が得られた。そして、片側難聴モデル、両側難聴モデルにハプティックデバイスを装着すると、その正答率は有意に改善した。
以上より、ハプティックデバイス補助により左右180°の弁別は可能と考えられた。刺激部位及び刺激周波数としては現状では、頸部に低周波数での刺激が望ましいと考えられた。本実験により、「ハプティックデバイスによる方向感補助は可能か」という問いに対するproof of conceptは得られたと判断した。

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

現在までは、研究のコンセプトを証明することに成功し、進捗状況としては予定通りだと言える。また、基礎的実験において、今後解決すべき課題も発見された。

今後の研究の推進方策

“骨導補聴器による難聴側からの音入力の補助＋ハプティックデバイスによる方向感の補助”は耳鼻咽喉科医として一側聾患者のQOLを最大限改善し得る方策の一つであると考えられる。本研究により得られる知見は、一側聾の患者に限らず、方向感が欠如する病態（片側人工内耳埋め込み患者など）全ての治療に活用が期待されるものである。今後、本デバイスを補聴デバイスと同時に使用していくこと、多チャンネル化し、3次元的な方向感を出すことを目的とした最適化を行っていく。加えて、その評価系も含めた開発を行っていく予定である。
そのための第一歩として、振動刺激の最適化がテーマとして挙げられる。振動デバイスの設置位置に関する検討では、側頭骨にデバイスを装着した際はデバイス振動によりスピーカーの音がマスクされるという意見が得られ（個人差はあるが100Hz～150Hz以上の振動で音として感じ始める）、頸部への装着が望ましいと考えられた。そこで、ヘッドマウント型のデバイスの変更を行う必要が出た。今年度は、プロトタイプの作製を行い、さらに最適な振動の解析も同時にすすめていく予定である。

次年度使用額が生じた理由

本年度の解析においてプロトタイプの完成を考えていたが、刺激部位の変更などを要するために、次年度以降に新たなプロトタイプ開発が必要となるため。