• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of myoelectric prosthesis for congenital tranverse failure

Research Project

Project/Area Number 21K09265
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionNational Center for Child Health and Development

Principal Investigator

Takagi Takehiko  国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 小児外科系専門診療部, 部長 (00348682)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords義手 / 上肢形成不全 / 先天性上肢欠損
Outline of Research at the Start

先天性の欠損肢(先天性横軸形成障害(上肢欠損))により生じる機能障害に対し、すべり軸受け機構を有する指関節の作成を中心に、様々な工夫を凝らして耐久性のある、低コストの義手開発を進める。また、インフォームド・コンセントの得られた患児に義手を装着してもらい、うまく動機づけを与えながらリハビリテーションを行い、効率の良い末梢動作を義手に与える。また機能評価を行い、その結果より装着至適年齢等を検討して治療方針作成へと進めて行く。なお、これらの研究は主に義手の開発研究に携わっている電気通信大学横井研究室等との連携を取りながら遂行していく。

Outline of Final Research Achievements

The patients with congenital upper limb failures had no experiences in moving the wrist or fingers with the motor nerves. However, we would like them to move the prosthetic hand and fingers when they give the command to move the hand and fingers. To solve the problem, we developed myoelectric prosthetic hands equipped with individual adaptive control including pattern recognition (with AI technology) and electric prosthetic hands equipped with sensors that detect the position for special types of failures such as phocomelia. We confirmed that flexion and extension of the fingers of the prosthetic hands was possible regardless of the position of the wrist. In the case of phocomelia, the developed prosthetic hands made it possible to operate for even children can easily understand how to move.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

手指欠損に対する足趾の移植は整容的に国内では受け入れ難く、新たな治療法を模索して筋電義手の研究の継続の必要性を感じていた。工学技術と末梢神経外科医としての技術を融合させて、より自分の手指のような感覚を感じられるような機能を有する装置を目指してきたが、先天性の欠損肢の場合、患者ごとに異なる表面筋電パターンを認識させて人の動きを義手が学習するシステムを搭載することで、また特殊形成不全の場合、位置センサ搭載電動義手を開発することで、小児でも容易に理解できる義手となり、機能面での改善を図ることでより受け入れやすいものとなったと考える。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 2自由度回転対立機構を用いた小児用能動義指の開発と成果2024

    • Author(s)
      矢吹 佳子、井上 祐希、黒田 勇幹、溝口 恒雄、高木 岳彦、高山 真一郎、横井 浩史
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: -

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel prosthesis with proximity sensor for upper extremity phocomelia2023

    • Author(s)
      Yamanoi Yusuke、Takagi Takehiko、Yokoi Hiroshi
    • Journal Title

      Journal of Hand Surgery (European Volume)

      Volume: 49 Issue: 3 Pages: 375-376

    • DOI

      10.1177/17531934231209645

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 筋電義手の現状と未来 ―より直感的な筋電義手に向けて―2023

    • Author(s)
      高木岳彦
    • Journal Title

      日本手外科学会雑誌

      Volume: 39 Pages: 387-391

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 先天性上肢欠損のための歯車機構を用いた幼児用義手の手先具の開発2022

    • Author(s)
      中尾聡一郎, 平井太智, 小野祐真, 山野井佑介, 黒田勇幹, 矢吹佳子, 東郷俊太, 姜銀来, 加藤龍, 高木岳彦, 石原正博, 横井浩史.
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌

      Volume: 40 Pages: 903-914

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 人工の手―電動義手と最近の話題―2022

    • Author(s)
      高木岳彦
    • Journal Title

      人工臓器

      Volume: 52 Pages: 1446-1450

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Phocomelia and the motor-powered hand prosthesis2023

    • Author(s)
      Takagi Takehiko, Yamanoi Yusuke, Yokoi Hiroshi
    • Organizer
      2023 World Symposium on Congenital Malformations of the Hand and Upper Limb
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Current concepts for congenital missing hands -surgeries and prostheses-2023

    • Author(s)
      Takagi Takehiko
    • Organizer
      16th National Pediatric Orthopedic Surgery Conference 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 先天性上肢形成不全とAI義手 -その可能性と現状-2023

    • Author(s)
      高木 岳彦, 関 敦仁, 高山 真一郎
    • Organizer
      第66回日本手外科学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 先天性上肢形成不全と義手 -その可能性と現状-2023

    • Author(s)
      高木 岳彦
    • Organizer
      第34回日本末梢神経学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 小児用AI義手開発とさまざまな形成不全に対する義手適応の可能性2022

    • Author(s)
      高木岳彦, 武谷博明, 林健太郎, 稲葉尚人, 阿南揚子, 関敦仁, 高山真一郎.
    • Organizer
      第65回日本手外科学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 上肢切断患者に対するより直感的なAI筋電義手操作に向けた神経移行術~選択的神経束移行術とNerve-machine interface~2022

    • Author(s)
      高木岳彦, 柳澤聖, 吉田進二, 児玉三彦, 加藤龍.
    • Organizer
      第33回日本末梢外科学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Nerve-Machine Interfaceと末梢神経外科 ~より効果的な筋電義手操作のために~2021

    • Author(s)
      高木岳彦
    • Organizer
      第43回末梢神経を語る会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 小児用のAI義肢開発 ~より直感的な筋電義手操作に向けて~2021

    • Author(s)
      高木岳彦, 横井浩史
    • Organizer
      第124回日本小児科学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 上腕骨開放骨折後切断症例に対するAI義手 -神経の選定と再支配、より効率的な多自由度筋電義手操作のために-2021

    • Author(s)
      高木岳彦
    • Organizer
      第47回日本骨折治療学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 小児用のAI義手開発とさまざまな形成不全に対する電動義手適応の可能性 ~より直感的な義手操作のために~.2021

    • Author(s)
      高木岳彦
    • Organizer
      第13回日本手関節外科ワークショップ
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 先天性上肢形成不全に対する義手開発2021

    • Author(s)
      高木岳彦, 高山真一郎, 関敦仁, 江口佳孝, 阿南揚子, 中川誉之, 福田良嗣, 稲葉尚人,林健太郎, 秋葉絢子
    • Organizer
      第32回日本小児整形外科学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Prostheses & upper limb deficiencies.2021

    • Author(s)
      Takehiko Takagi
    • Organizer
      8th Middle East Pediatric Orthopaedic Society (MEPOS) conference
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] AIホスピタル~国立成育医療研究センターの取り組み~

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=vLXIIpm3198&t=137s

    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi