能動触時の触感覚向上機能の実現とVR触診訓練システムの開発

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触診手技をはじめ、手指を動かし対象を触ることでそれを知覚する能動触を行う技能は多い。ここで手指の触知覚能力の向上は、能動触の効果を大いに高める可能性がある。本研究の目的は、確率共鳴現象を応用し、能動触時における複数指先の触感覚向上機能を実現することである。そしてその触感覚向上機能を利用し、学習者が訓練支援用の触覚情報を感度良く得ることができるVR触診訓練システムを構築することである。特に本年度は、複数指先における指先感度を向上する、帯域幅を考慮したノイズ提示法の検討、および、触感覚向上機能を有するVR触診訓練システムの実現に向けた、受動訓練法の研究を行った。本研究における確率共鳴現象を用いた指先触知覚向上では、指先から離れたノイズ提示部に、機械的ノイズを与える。このノイズが指先における外部からの刺激に重畳し、その刺激を感度良く検知できる。一方、タスクによって指先で使用する機械受容器は異なり、タスクに寄与する機械受容器のみを活性化するノイズ帯域をもったノイズを用いることで、確率共鳴の効果が高められることを、前年度明らかにした。この知見を、複数指を用いたタスクに応用した。特にしこり検知の触診への応用を目指し、簡単なプラスチック製しこりを、皮膚を模したシリコン下に配置し、それを指で検知するタスクを検討した。この際、しこりによって指に発生する振動の周波数は異なる。特定のしこりを検知するのに寄与する受容器のみを選択的に活性化するノイズ帯域幅を解明し、複数指を用いたしこりの高検出化機能法を提案し、その有効性を実験により検討した。また、医学用触診訓練モデルとハプティックインタフェースを用い、しこり感および訓練支援用力情報を提示可能なVR訓練システムの構築を目指した。特に訓練法として、前述の指先触知覚向上機能を有しつつ、訓練者が目標の指先力を提示できるように誘導する訓練法を検討した。