106 日臨麻会誌 Vol.42 No.1/Jan. 2022

第 16 回日本医学シミュレーション学会学術集会教育講演

日臨麻会誌 Vol.42 No.1, 106 〜 110, 2022

ゲームがつくる患者の未来─リハビリにおける VR ゲーム技術の応用─
原正彦＊1, 2［要旨］近年，高齢化に伴う医療需要の増加に，医療を支える若い世代の人口減少も相まって医療従事者の負担が激増しており，デジタル技術による医療の効率化が喫緊の課題となっている．われわれは治療効率向上の観点から大阪大学における産学連携活動を通して仮想現実（virtual reality：VR）技術を応用したリハビリテーション用医療機器「mediVR カグラ」を開発した．本機器は運動失調や，歩行・上肢・認知機能障害，および疼痛の治療に応用が進んでおり，業務の効率化に加えて，その高い治療効果に期待が集まっている．本稿ではゲーム分野におけるさまざまな知見が，医療機器にどう応用され臨床効果につながっているのかについて概説したい．
キーワード：ア フォーダンス，仮想現実（VR），脳皮質の再編成，非言語コミュニケーション，
mediVR カグラ

はじめに効率化という観点から，大阪大学における産学連携活動を通して VR 技術を応用したリハビリテーショ

近年，医療分野においてもデジタル技術革新が進ン用医療機器「mediVR カグラ」を開発し，2019 年

み，デジタルトランスフォーメーション（Digitalより販売を開始している 4）〜 7）．本医療機器は運動失Transformation：DX）という言葉をよく耳にする調や，歩行・上肢・認知機能障害，および疼痛の治ようになってきた．高齢化に伴う医療需要の増加に療に応用が進んでおり，座位で安全にトレーニング対して，医療を支える若い世代の人口減少によってできるという特徴に加えて，その高い治療効果に期現場の医療者の負担が大きくなっており，デジタル待が集まっている 8）〜 10）．これらの効果は，脳内にお技術による医療の効率化が喫緊の課題となっていける各種機能統合，あるいは脳皮質の再編成（corti-る．DX の 1 例として，救急・麻酔科領域においてcal reorganization）を通して得られていると考えるは医療者，患者を問わず医療現場の疑似体験を通しと一元的に説明可能である 8）〜 10）．本稿ではゲームにた教育コンテンツとして，仮想現実（virtual reali-おけるさまざまな知見が，これらの治療効果にどのty：VR）技 術 や そ の 類 似 技 術 と し て の 拡 張 現 実

ように反映されているのかについて概説する．

（augmented reality：AR），混合現実（mixed reality：MR）
技術がよく用いられている 1）〜 3）．
われわれはこのようなデジタル技術による医療の＊1＊2

島根大学地域包括ケア教育研究センター
株式会社 mediVR

Ⅰ

mediVR カグラの概要

mediVR カグラは市販の高性能ゲーム用 VR 機器
著者連絡先 原 正彦
〒 ₅₆₁-₀₈₇₂ 大阪府豊中市寺内 2-4-1
緑地駅ビル 3 階
株式会社 mediVR 本部オフィス

107

図1

表1

mediVR カグラ使用中のイメージ画像（右下は操作用パソコンに表示される画面）

mediVR カグラの対象症候および対象疾患群

診療科疾患／症候診療科疾患／症候

麻酔科（ペイン）

慢性疼痛

整形外科

大腿骨頚部・転子部骨折術後脳神経内科／外科

線維筋痛症

人工膝関節置換術後

複合性局所疼痛症候群

サルコペニア／フレイル

神経因性疼痛

肩関節周囲炎脳梗塞／脳出血（運動失調や麻痺症状）

脊髄疾患（梗塞や損傷）
胸腰椎圧迫骨折

パーキンソン病
認知症

腫瘍内科

高次脳機能障害

ケモブレイン

多系統萎縮症末しょう神経障害

水頭症

ステロイドミオパチー

半側空間無視

小児科

統合失調症

脳性麻痺
注意欠陥多動性障害

うつ病

精神科

抗がん剤関連廃用症候群

呼吸器

慢性閉塞性肺疾患

便宜上疾患と症候名を混在させた表記となっている．太字は特に応用事例が多い．

である HTC 社製の HTC VIVE，およびカグラシスており，その結果として麻酔科領域における疼痛緩テムをインストールしたノートパソコンによって構和をはじめ表 1 に示すさまざまな分野での応用が進成されている（図 1）．患者はヘッドマウントデんでいる 8）〜 10）．リハビリテーション分野において，ィスプレイを頭に装着し，コントローラーを保持し重度認知症や高次脳機能障害患者，あるいは小児患て VR 空間上に出現するさまざまな種類の標的に触者に対してある特定の動作を促すことは極めて困難れるようリーチ動作を行う．リーチ動作は原則としであったが，mediVR カグラではゲーミフィケーシて座位で行われる．mediVR カグラは脳の運動学習

ョン（gamification）と呼ばれるゲーム分野の仕掛けを促進するための複数の特許技術によって構成されを応用してこれらの課題を解決した．以下で具体的

6）〜 9）

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なアプローチ方法に関して説明する．
Ⅱ

非言語コミュニケーション

はレンガ様のブロックにジャンプしてぶつかるとブロックがレンガ毎に散らばって壊れるが，一方で明らかに見た目の異なる「？」と表示されたブロック

任天堂のスーパーマリオブラザーズは日本が世界を点滅させて配置することにより，「？」のブロッに誇る知名度の高い代表的なゲームの 1 つであり，クに「何かが起きるのではないか」と思わせて，ジ世界中でプレイされているため読者の多くも一度はャンプしてぶつかるように誘導しているとも考えら見たことがあるのではないかと思われる．このスーれる．そして，「？」のブロックにぶつかると，キパーマリオブラザーズでは，テキストでの説明を行ノコやコイン等のアイテムが貰えるといった報酬・わずにプレイヤーにルールを理解させるための非言

情 動 系 に 刺 激 が 与 え ら れ， 加 え て 周 波 数 の 高 い

語的な仕掛けがいくつも取り入れられていると筆者

BGM 音が出ることによって成功体験の強化が行わは考えている．例えば，マリオを右に歩かせるとゲれる．このような報酬・情動系の刺激を受けた成功ーム画面がスクロールする一方で，マリオを左に歩体験の強化によってユーザーはゲームに熱中してしかせてもゲーム画面はスクロールせず，そのまま画まう．このように，ゲームのルールを伝えるための面の端でそれ以上移動できなくなる．これは，マリ

非言語コミュニケーション的要素，アフォーダンス

オを右に歩かせることでゲームが進むというルールの高い見せ方や，報酬・情動系の刺激による成功体であることを説明なしにプレイヤーに伝えるための験の強化は，例えば「テトリス」や「ぷよぷよ」と仕掛けであると考えられる．あるいは最近のデジタいった，いわゆる「落ち物ゲーム（落ちゲー）」等のル技術革新の象徴的プロダクトである iPhone は直世界的に流行したゲームに共通して見られる要素だ感的に操作可能であり，使い方の説明書のようなもと筆者は考えている．のが同封されていないため，かなり意図的にこのようなゲーミフィケーション要素を取り入れているのⅣ

mediVR カグラでの応用と臨床効果ではないかと推察している．われわれはこのような

例えば図 1 に示すとおり，mediVR カグラで三次仕掛けを非言語コミュニケーション的要素と呼んで元空間に表示される目標物は二重丸様の見た目をしおり，mediVR カグラでも患者に言語的な説明をせており，実際に触れるべき中心の白い標的部分の周ずとも，どのような動作をすべきなのか直感的に理辺に青い色の付いた視認補助画像を配置すること解できるような構成を意識して開発を行った．

で，認知機能障害のある患者でも中央部分にリーチⅢ

アフォーダンスと報酬系の刺激による熱中性動作を誘導できるようなアフォーダンスの高い非言語的な工夫を採用した．あるいはリーチ動作が成功

エレベーターなどで子供がスイッチを押したがるした際には周波数の高い BGM 音や，視覚的変化，ように，子供が親に制止されても抑制が効かずに衝コントローラーの振動による触覚刺激を介して報酬動的になんらかの行動を起こしてしまう場面は多系の刺激を強力に行うなどしている．このような非い．このような衝動性を惹起する要素はアフォーダ

言語コミュニケーション的要素や，アフォーダンスンス（affordance）という概念で説明することができの高い見せ方，報酬・情動系への刺激による成功体る．アフォーダンスとは，環境が人に対して与える験の強化を利用した構成によって，患者にまったく「意味」として説明され，ゲームデザイン分野では治療を受けていると感じさせることなく，まるでゲ人をある行為に誘導するための仕掛けといった切りームをしているような感覚での治療が提供可能とな口で語られる．例えばスーパーマリオブラザーズでった．その結果，実臨床において従来のリハビリテ

109ーション治療をはるかに上回る治療効果を引き出すことに成功している．一例として，通常のリハ

5）〜 7）

ビリテーションの実施が困難であったくも膜下出血
後の重度注意機能障害患者で mediVR カグラの使用によって各種注意指標が著明に改善した症例が日本リハビリテーション医学会の和文誌で報告されている 6）．麻酔科領域では，慢性疼痛患者を中心に利用が進んでおり（表 1），その治療効果に関する医学的根拠は日本運動器疼痛学会誌において詳述している 10）．なお，本稿はゲーミフィケーションという切り口からの説明を中心に行ったが，mediVR カグラによる治療効果の理解には情報処理の考え方を基礎とする認知心理学的視点も欠かせず，mediVR カグ
ラの仕組みは認知（Awareness）を誘発し，行動変容を惹起すると理解してもよい．
結語

VR 技術のリハビリテーション医学での応用の歴
史は 30 年以上に上るものの，これまでの VR 機器の効果は極めて限定的であると解釈するのが一般的であった 11）, 12）．われわれはゲーミフィケーションの知見を取り入れつつ，医師と企業との産学連携により通常の治療を超える改善を慢性期でも発揮できる医療機器を実用化した 8）, 9）．日本発のデジタル技術革新でリハビリテーション医療の新たな道が切り開かれ，より多くの患者が救われることを期待したい．
利益相反開示筆者は株式会社 mediVR の代表取締役であり会社株式を保有している．

参考文献
1） 板宮朋基：VR/AR によるシミュレーション結果の可視化から体験化，経験化へ：防災教育等への応用．日本
臨床麻酔学会誌 41：109-114，2021
2） Bernardo A：Virtual Reality and Simulation in Neurosurgical Training. World Neurosurg 106：1015-1029,
20173） Izard SG, Juanes JA, García Peñalvo FJ, et al.：VirtualReality as an Educational and Training Tool for Medicine. J Med Syst 42：50, 20184） Hara M, Kitamura T, Murakawa Y, et al.：Safety andfeasibility of dual-task rehabilitation program for bodytrunk balance using virtual reality and three-dimensional tracking technologies. Prog Rehabil Med 3：
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position improved walking ability without improving
leg strength. Prog Rehabil Med 4：20190011, 20196） 濱嶋真弘 , 村川雄一朗 , 大門恭平ほか：注意障害を伴うくも膜下出血患者に対して仮想現実技術を用いた介入により注意機能が改善した 1 例 . The Japanese Journalof Rehabilitation Medicine 58：450-457，2021
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58：864-867，20219） 原正彦：VR 技術のリハビリテーション医療への応用．
Journal of Clinical Rehabilitation 30：877-880，2021
10）原正彦：仮想現実（VR）技術を用いたリハビリテーショ
ンは慢性疼痛患者の福音となるか？ 日本運動器疼痛学会誌 12：90-93，2020
11）Laver KE, Lange B, George S, et al.：Virtual realityfor stroke rehabilitation. Cochrane Database Syst Rev11：CD008349, 201712）Bahar-Fuchs A, Martyr A, Goh AM, et al.：Cognitive
training for people with mild to moderate dementia.
Cochrane Database Syst Rev 3：CD013069, 2019110 日臨麻会誌 Vol.42 No.1/Jan. 2022

The Future of Patient Care Created by Application of Virtual Reality and Gaming Technologyin Rehabilitation Medicine
Masahiko HARA＊1, 2＊1Center for Community-based Healthcare Research and Education, Shimane University Faculty of Medicine＊2
Department of Medical Device Development, mediVR, Inc.

An aging population and declining birth rate have resulted in a significant increase in demand forhealthcare and put additional burdens on healthcare professionals. Therefore, providing efficient
healthcare through digital technology has become a priority. With the aim of improving treatment efficacy, we have developed the medical device, mediVR KAGURA, for rehabilitation by means of virtual reality（VR）technology through industry-academia collaboration activities at Osaka University.
This device is being utilized to manage ataxia, walking and upper limb disabilities, cognitive dysfunction, and chronic pain. The safety of the training, which is performed in the sitting position, and its
high therapeutic efficacy are appealing features to physicians. These effects can be explained centrally by functional integration or what is also known as cortical reorganization in the brain. This section
reviews how gamification concepts are reflected in therapeutic effects, focusing on the following threeconcepts：（1）
non-verbal communication；（2）affordance to induce awareness and behavioral changes；and（3）
reinforcing successful experiences by stimulating rewards and emotions during rehabilitation. Although the use of VR technology in rehabilitation medicine has produced disappointing resultsin recent decades, we believe that mediVR KAGURA will open up new avenues and help more patients worldwide.
Key Words : Affordance, Cortical reorganization, Virtual reality, Non-verbal communication, mediVR

The Journal of Japan Society for Clinical Anesthesia Vol.42 No.1, 2022