あるタスクの複雑さが上肢機能のデジタル健康測定評価に与える影響に関する研究報告

研究背景

神経疾患、特に多発性硬化症（PWMS）患者の上肢機能障害は、日常生活活動の完遂に影響を及ぼし、介護者への依存度を高める要因となっています。上肢障害の種類とその潜在メカニズムの理解を深め、薬物やリハビリテーション介入の有効性を評価するための信頼性の高いエンドポイントを提供するために、臨床研究における評価手段は非常に重要です。現在、臨床的に認知度が高く、使いやすい評価手段として、運動の質を序数字表で記述したり、機能的タスクの完遂時間を記録したりする方法がありますが、これらには限界があり、例えば、天井効果や低感度が挙げられます。そのため、研究界では、新しい、補完的でより感度の高い評価端末の必要性が広く認識されています。これにより、上肢障害のメカニズムと治療介入の影響に関する詳細な見解が提供されることが期待されています。

研究出典

本研究は、Christoph M. Kanzler、Tom Armand、Leonardo Simovic、Ramona Sylvester、Nadine Domnik、Antonia M. Eilfort、Carola Rohner、Roger Gassert、Roman Gonzenbach、および Olivier Lambercy によって、Journal of Neuroengineering and Rehabilitation 2024年 第21巻 第125ページ（DOIリンク）に発表されたオリジナルの研究です。

研究目的と方法

研究者は、仮想現実（VR）とタスクの複雑さが上肢機能を記述するデジタル健康測定評価の特性に与える影響を調査することを目的としました。本研究は、触覚VRを利用した評価である仮想ピン挿入テスト（VPIT）に依拠しており、仮想操作タスクを含みます。VRおよびタスクの複雑さの影響を評価するため、研究者はVPITから派生した2つの新しいタスク――VPIT-2H（タスクの複雑さを単純化したVR環境）とPPIT（タスクの複雑さを単純化した物理タスク）を設計しました。対象は27名の健常被験者と31名の多発性硬化症患者で、観察的縦断研究を通じて、これらのタスクの運動学および運動力学指標、臨床測定特性、および評価タスクの使いやすさを比較しました。

研究結果

結果は、タスクの複雑さが被験者内のばらつきに大きな影響を与え、複雑さが増すにつれてばらつきが大幅に増加すること（変動係数が56％増加）を示しました。また、被験者はVR環境内でのばらつきが物理環境内でのばらつきよりも27％高いことがわかりました。タスクの複雑さが測定誤差や再テストの信頼性に顕著な差をもたらすことはありませんでした。注目すべきは、多発性硬化症患者において、縦断的な変化への反応性が単純な物理タスクに比べて複雑なVRタスクで著しく高かったことです。さらに、患者はPPITに対する使いやすさの評価がVPITよりも高いとされました。

研究結論

研究は、VR触覚ベースまたは物理ベースのタスク評価のいずれも、適切な臨床測定特性を持つ測定基準を提供できることを示しました。多発性硬化症患者の縦断評価を行う際、反応性が高いことからVR触覚ベースの評価が優位に立つ可能性があり、物理タスクベースの評価は使いやすさが高いため、日常的な臨床使用に適しているかもしれません。これらの発見は、VRおよび物理タスク評価の実際の利用ケースにおける有効性をさらに検証する必要性を強調しています。

研究のハイライト

この研究は、触覚VRおよび物理条件を通じて上肢機能を評価するデジタル健康測定評価の特性に関する新たな洞察を提供し、上肢運動測定の理解と評価のパラダイムを変えました。研究では、タスクの複雑さを増しても良好な臨床測定特性が維持されることが示されましたが、運動の動力学および運動のばらつきには影響がありました。さらに、特定の臨床応用において、VR環境およびタスクの複雑さがデジタル健康測定の臨床測定属性に与える影響は異なる重要性を持つことが確認されました。