コ ラ ム

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？
原正彦 1,2）

1）島根大学 地域包括ケア教育研究センター 客員教授
2）株式会社 mediVR 代表取締役

はじめに仮想現実（virtual reality, VR）技術は医療ことが期待される。本コラムでは，VR 技術の慢性疼痛患者に期待される効果を中心にその医学的理論根拠を解説する。

現場ではヘッドマウントディスプレイ（headなお，本コラム執筆時点で医療現場での利mounted display, HMD）を装着することで視用 が 認 め ら れ て い る VR 製 品 は 上 述 の覚及び聴覚情報を置き換える装置を指すこと

mediVR 社製 mediVR カグラ Ⓡ及び，作業療が多い（図 1）1,2,3）。近年，リハビリテーション法用の機器である tyromotion 社製の DIEGOⓇ

領域における VR 技術の応用事例に関する報（Graz, Austria）のみである。昨今ゲーム作成。本邦においても，大阪大会社等から機器やコンテンツの開発ないしは学における産学連携活動によって生まれたリ製品の試用を大学や病院施設に持ちかけるよ

ハビリテーション用 VR 医療機器（mediVR カ

うな案件が散見されるが，未承認医療機器のグラ ，株式会社 mediVR，豊中市，日本）の患者への臨床利用は法に定める特定臨床研究販売が 2019 年 3 月から開始となる等，今後に該当し，臨床研究法に規定された非常に煩益々VR 技術の医療現場における応用が進む雑な手続きを経る必要がある。このような事告が増えている

2,3）Ⓡ

案に安易に協力することで善意の医療関係者が臨床研究法違反に問われる危険があるため注意が必要であることを付言する。

慢性疼痛に VR が適していると推察する根拠
慢性疼痛が生じる機序には fear avoidance
図1*

仮想現実技術モデルをはじめとする行動・心理学的機序や本稿は第 12 回日本運動器疼痛学会「特別講演 1」の内容をまとめたものである。

90・日本運動器疼痛学会誌

コラム

侵害刺激の持続的入力による長期増強，さらには脳の可塑的変化による mesocorticolimbicsystem の機能不全が関与しているといった報告が存在する 4,5,6）。したがって，慢性疼痛を考える上では身体機能などの器質的な側面のみにとらわれるのではなく，心理面や脳機能にまで及んだ多面的な考察が必要である 4,5,6）。
VR は日常と異なる視覚環境を眼前にリアルに提供でき，3 次元空間で自由に対象物を表示可能である。この特徴を利用することで患者の能力に応じた適度な強度の課題を設定し，

図 2 VR が慢性疼痛に有効だと考えられる 4 つの機序

楽しさを維持しながら運動を反復できるという利点が生まれる 1）。これらの背景を踏まえ，脳皮質の再編成を効率的に行うためにはあるVR が身体機能のみならず心理機能や脳内機動作を患者自身に意図させるフィードフォ構の改善の一助となるのではないかと考えたワードと，その動作の完了と同時に適切で強ことが，筆者が VR 医療機器の開発に着手し力なフィードバックを患者に自覚させることたきっかけとなった。

が重要であると考えることができる 7）。また，

ここからはあくまでも推察ベースではある

この脳皮質の再編成効率は運動バリエーショ

ものの，筆者は図 2 に示す 4 つの機序によってンと運動回数に依存しているとも考えられてVR が慢性疼痛の症状緩和に寄与するのではおり 7），mediVR カグラ Ⓡではこれらの根拠にないかと考えている。すなわち，① VR を用

基づき VR 空間において特定の座標に対するいた運動トレーニングに伴い生じる脳皮質にリーチングを促すことでフィードフォワードおける神経支配領域の適切な再編成（reorga-を一定の条件下で再現性をもって指示できるnization），② 痛みの予測シグナル（predic-表示方法と，リーチングタスクを達成した瞬tion signal）の遮断，③ VR コンテンツの持つ間に視覚，聴覚，触覚刺激を用いて強力な娯楽（entertainment）性による心理・情動機フィードバックを患者に与えるマルチチャネ能の改善，そして ④ 運動療法に伴う身体機能ルバイオフィードバックシステムと呼ばれる改善（exercise）の 4 つの機序である。

機能を実装している（図 3）1）。患者のリーチン

慢性疼痛は痛みの感覚・弁別的側面にかかグタスクは視野正面 0～180 度に表示され，同わる視床や島皮質などだけでなく，情動・動時に複数のタスクを表示させることで運動バ機的側面にかかわる辺縁系や，認知・評価的リエーションと運動回数に幅を持たせられる側面にかかわる前頭皮質の可塑性変化によっ1）構成となっている（図 4）。ても引き起こされることが知られている 4,5,6,7）。

一方で，慢性疼痛患者は痛みの発生条件を

この可塑性変化に対しては，幻肢痛の患者に記憶しており，それを基に環境や視覚情報かおける脳皮質の再編成（reorganization）効果

ら予め痛みの発生を予測するとされ，これはによって痛みが軽減する現象を代表例として予測シグナル（prediction signal）と表現され

7）

いくつかの介入エビデンスが存在する 。

る 6）。加えて，慢性疼痛では痛みへの破局的思

Neuroscience の知見に基づけば，このような考が行動の抑制をしてしまう fear avoidance
日本運動器疼痛学会誌・91

図 3 VR リハビリテーショ
ンにおけるマルチチャネルバイオフィードバック
意図した動作が成功した瞬間に リ ア ル タ イ ム に 視 覚 ，聴覚，触覚刺激を用いてフィードバックを行うことで効率的な脳皮質の再編成を目指す。

図4

mediVR カグラ Ⓡの操作パネル

運動バリエーションと運動回数の豊富なメニューが提供される一方で, 視野画像に示される通り娯楽性のあるゲームをしているようにリハビリテーションが行われる。

モデルの負の連鎖からの脱却が重要であるとドラインにおいて強度や方法に注意した運動言われている 4）。また，慢性疼痛には情動や感療法が慢性疼痛の症状緩和に有効であること情といった心理的側面も影響することが知らが指摘されている 4）。VR リハビリテーション

れており，これらを司る内側前頭前野や扁桃による身体機能改善効果は，脳卒中例での上体，側坐核などの相互作用の機能不全によっ肢における機能改善を中心にある程度確立さて下降性疼痛抑制機能が阻害される報告が存れていると考えることができ 3），慢性疼痛患者在するため 4,5），これらの脳部位を刺激するよにおける VR リハビリテーションが身体機能うな娯楽性のあるリハビリテーションが効果改善効果を介して慢性疼痛の症状緩和に繋が的であると考えることもできる。このようなることも十分に期待できると考えている。

観点から mediVR カグラ では顔全体を覆うⓇ没入型の HMD を用いて VR 空間で体の一部をおわりに意図的に再現しない手法を取ることで，患者VR 医療機器の臨床応用が本邦でも本格的が自身の関節可動域が見えない状態を作りつに始まろうとしている。今後慢性疼痛患者につ，娯楽性の高いリハビリテーションを行えおける応用が広がるにつれ，上述したようなるような構成とした（図 4）。これは主として機器の特徴がどの程度効果を発揮し得るのか，視覚から入力される痛みの予測シグナルの遮また，その場合どのような機序が強く影響し断に加えて，コンテンツの娯楽性により運動ているのか検証を進めていきたいと考えていへの注意を逸らし，恐怖心を軽減させる等のる。一方で，慢性疼痛の治療に際しては理効果を複合的に得るために実装した機能であ学・作業療法，薬物療法，認知行動療法，電る。

気刺激等を用いた Neuromodulation 等を患者

また，廃用性の身体機能障害も慢性疼痛のの状態に応じて適切に組み合わせる集学的ア

一要因であるとの視点から慢性疼痛治療ガイ

プローチが必要である 4）。VR 医療機器を上手

92・日本運動器疼痛学会誌

コラム

く使いこなしつつも，包括的なアプローチを身に着ける姿勢が大切である。
利益相反
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。

文献

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reality-guided dual-task body trunkbalance training in a sitting position
improved walking ability without
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