KINECTを活用した新しい上肢機能評価・訓練システムの有用性の検討

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26350613
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 東 登志夫 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 教授 (40244090)
• 研究分担者: 藤村 誠 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (30229041)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: リハビリテーション / 三次元VR

研究実績の概要

今回，反射マーカー等の装着を必要とせずに簡便にモーションキャプチャーが可能なセンサであるKINECTを活用して，3 次元のVR環境で上肢機能障害に対する評価及び訓練が可能な新しい上肢機能評価・訓練システムを開発した．本システムの特徴は，①リーチ運動の目標となるターゲットを対象者の上肢機能レベルに合わせて3 次元空間上で自由に設定できる， ②訓練の経過を逐次データとしてPCに保存できる，③視覚フィードバックやBGM等によって対象者を飽きさせることなく訓練できる，④パソコンを置けるスペースがあればどこでも実施できる，⑤3D対応モニタと3D眼鏡により，ステレオ立体視を実現している等である．本システムの妥当性を検証する目的で，健常成人10名を対象に，KINECTによって取得される手掌の三次元座標の妥当性を検証した．その結果，基準点から横方向，上下方向（高さ），奥行き方向に手掌部を移動した際，KINECTで測定された値もその値に比例して変化することが確認され，十分に妥当性があることが確認できた．さらに，本システムを用いた脳卒中患者に対する上肢機能訓練の効果を検証するため，脳梗塞により右片麻痺を呈し，発症後5か月が経過した回復期リハ病棟に入院中の40歳代男性に対して，AB法のシングルケースデザインによる検証を行った．介入期間は2週間，訓練時間は1回10分とし，1日2回の訓練を通常の作業療法とは別に行った．効果判定指標には，BBTを用いた．その結果，BBT得点はベースライン期の平均が43.0，介入期の平均が58.0であり，介入期の2回目と3回目の評価ポイントは，ベースラインの平均値＋2SDの56.4を上回っており，本システムの有用性が示唆された．今後は，継続して本システムの有用性を検証するため，評価指標の信頼性と妥当性の検証および，多施設間の無作為化比較試験についても実施する予定である．

研究成果

• [雑誌論文] Primary motor cortex activation during action observation of tasks at different video speeds is dependent on movement task and muscle properties. (2017)
  • 著者名/発表者名: Moriuchi T, Matsuda D, Nakamura J, Matsuo T, Nakashima A, Nishi K, Fujiwara K, Iso N, Nakane H, Higashi T
  • 雑誌名: Front Hum Neurosci 巻: 11 ページ: 1-10
  • DOI: 10.3389/fnhum.2017.00010. eCollection 2017.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Kinectと立体視による上肢リハビリテーション支援システムの試作 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤村誠，古賀惇宏，東登志夫
  • 学会等名: 福祉情報工学研究会（WIT）
  • 発表場所: 愛媛大学城北地区キャンパスメディアホール（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2017-02-10 – 2017-02-11
• [学会発表] KINECTを活用した新しい上肢機能評価・訓練システムの開発に向けた予備的検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 東登志夫, 森内剛史, 磯直樹, 長谷川隆史, 松田大輝, 藤村誠
  • 学会等名: 第10回日本作業療法研究学会学術大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセコンベンションセンター（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2016-05-21 – 2016-05-22
• [備考] KINECTを用いた新しい上肢機能評価・訓練システムの有用性の検討
  • URL: http://www2.am.nagasaki-u.ac.jp/higashi-lab/2reseach%20outline/ro.html