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下腿義足ソケットの快適性向上を目指した3D-CAD によるソケット設計手法の確立

Research Project

Project/Area Number 21K12813
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
Research InstitutionNiigata University of Health and Welfare

Principal Investigator

郷 貴博  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 講師 (10782675)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 東江 由起夫  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (90460328)
須田 裕紀  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 講師 (20567200)
前田 雄  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 講師 (70618206)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2024: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords下腿義足 / ソケット / 設計 / 3Dデジタル / 3D-CAD / 下腿義足ソケット / ソケット適合 / ソケット設計 / 3Dデジタル技術 / 3D-CAD
Outline of Research at the Start

義足として本来の機能を発揮するためには、断端がソケットへ適切に収納されていなければならない。しかしこのソケット設計には、手作業による不確定要素が多く、相応の経験と技術が必要とされる。そこで本研究では、適合ソケットと断端の三次元形状を客観的に比較することで、適切なソケット設計における寸法条件を客観的に明らかにする。その結果より3D-CADソフトを活用した体系的な下腿義足ソケット設計手法の構築を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、切断者に適合した下腿義足ソケットを製作し、適合ソケットと断端の三次元形状を客観的に比較することで、3D-CADソフトを用いて下腿義足ソケットを製作する際に必要な項目、適合性の良いソケットの条件について明らかにすることである。比較分析項目はソケット設計に必要なパラメータ(周径、体積、長さ、断面積)とし、その結果より①ソケット設計における断端への最適なコンプレッション値および最適形状(周径・幅)を定量化し、②3D-CADソフトを活用した体系的な下腿義足ソケット設計手法の構築を目指ものである。
今年度は、実際の下腿切断者を対象に適合ソケットを製作し、断端と適合ソケットの3Dスキャンを実施した。スキャンデータより、断端と適合ソケットの形状を比較し、適合性に優れたソケットの製作条件を分析した。まずは1名の被験者のみであるが、研究プロトコルが確立したため、継続して研究計測を進める。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

実績概要に記載した通り、すでに実際の下腿切断者を対象とした適合ソケットの製作・仮合わせ調整を行い、1名分の分析が完了した。しかし、下腿義足ソケットの製作は、その工程が多くひとつのソケットを製作・適合させることに時間を要するため、予定よりやや遅れてしまっている。リクルートについては、①周辺の義肢装具製作施設への依頼、②各義肢装具製作施設から下腿切断者個人へ連絡、③義肢装具製作施設から被験者の紹介、④研究者から被験者へ依頼というプロセスで行っており、すでに複数名の切断者の方より内諾を得ている。

Strategy for Future Research Activity

すでに実際の下腿切断者を対象とした適合ソケットの製作ならびに断端・ソケットのスキャンを実施し、1名分の分析が完了した。実際のプロトコルで計測と分析が行えることが明確になったため、今後はさらに被験者を確保し、各被験者に合わせて適合ソケットを製作する予定である。すでに研究協力の内諾を得ている被験者が複数名いる。
また3Dスキャナや3Dプリンタ、3DーCADソフトなどの研究機器については、その使用方法を確認済みであり、分析項目も明確化している。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2023

All Presentation (1 results)

  • [Presentation] 3D‐Scannerを用いたライナー式下腿義足ソケットと切断端の形状比較2023

    • Author(s)
      郷 貴博
    • Organizer
      第39回日本義肢装具学会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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