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Development of a system to support evaluation of prosthetic socket adaptation

Research Project

Project/Area Number 16K01558
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Rehabilitation science/Welfare engineering
Research InstitutionSaitama Prefectural University

Principal Investigator

Hara Kazuhiko  埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 教授 (70325984)

Research Collaborator MORITA Masafumi  
TOYOTA Akira  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords義足ソケット / 非接触式形状計測 / 適合評価 / 有限要素解析 / 義足歩行分析 / ソケット内圧計測 / 義足歩行解析 / ソケット内圧 / 非接触式3Dスキャナ / 3次元形状計測 / FEM解析 / 断端形状 / 歩行分析
Outline of Final Research Achievements

It is difficult to share information on prosthetic socket adaptation with physical therapists and prosthetists. We therefore compared shapes obtained from non-contact personal 3D scanner, which is an inexpensive and simple method, with that obtained from the Computed Tomography images. We also estimated contact pressure between the socket and stump using finite element analysis on the shape of the socket and stump obtained from the Magnetic Resonance Imaging. It was possible to measure the 3D shape of the stump within about 10 minutes using the non-contact personal 3D scanner. In the finite element analysis, estimated socket internal pressure was about 30kPa at the distal part of the stump and about 15kPa around the patella.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

義足装着時のソケットと断端の適合を得ることは切断者が義足荷重歩行を行う上で欠かせない。しかしソケット内圧状況を把握しながら修正を行うことは非常に困難な現状がある。本研究は義足ソケット適合評価ツールとして非接触式3D計測と3D有限要素解析による適合評価支援システムを開発するための基盤研究として位置付けられる。ソケット圧の分布状況を視認して、ソケット修正後の適合判断などの活用が期待される。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) Book (4 results)

  • [Journal Article] 在宅要介護者高齢者における災害時避難方法に関する実態調査2017

    • Author(s)
      菊池裕美、原嶋創、村上幹、伊藤慎也、山際正博、田口孝行、原和彦
    • Journal Title

      理学療法-臨床・研究・教育

      Volume: 24 Pages: 48-54

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 有限要素解析によるソケット内圧と歩行時実測ソケット内圧の比較2019

    • Author(s)
      原 和彦
    • Organizer
      第35回日本義肢装具学会学術大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 非接触式3次元形状計測と有限要素解析によるソケット適合評価の検討2018

    • Author(s)
      原 和彦
    • Organizer
      第34回日本義肢装具学会学術大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 下肢切断の理学療法2018

    • Author(s)
      原 和彦
    • Organizer
      認定理学療法士(切断)必須研修会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 義肢適合支援に関する理学療法介入2018

    • Author(s)
      原 和彦
    • Organizer
      認定理学療法士(補装具)必須研修会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 装具着用下でのトレーニング効果2017

    • Author(s)
      井上和久、丸岡弘、原和彦
    • Organizer
      第6回日本支援工学理学療法学術集会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 義足ソケット適合評価のためのFEM解析の試み2016

    • Author(s)
      原 和彦
    • Organizer
      第32回日本義肢装具学会学術大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Book] Q&Aフローチャートによる下肢切断の理学療法2018

    • Author(s)
      井上 和久、原 和彦、坂口 勇人、石倉 祐二、豊田 輝、細田 多穂
    • Total Pages
      292
    • Publisher
      医歯薬出版
    • ISBN
      9784263265550
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  • [Book] 義肢装具学テキスト2018

    • Author(s)
      細田多穂監修、磯崎弘司、両角昌美、横山茂樹編集
    • Total Pages
      441
    • Publisher
      南江堂
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Book] 体表解剖と代償運動2018

    • Author(s)
      竹内孝仁、細田多穂、高橋輝雄、五味敏昭、編集
    • Total Pages
      273
    • Publisher
      医歯薬出版株式会社
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Book] Q&Aフローチャートによる下肢切断の理学療法第4版2018

    • Author(s)
      細田多穂監修、原和彦、坂口勇人、豊田輝、井上和久、石倉祐二、編集
    • Total Pages
      292
    • Publisher
      医歯薬出版株式会社
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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