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Practical research on Ankle Foot Orthotic for stroke hemiplegic patients with 3D scanners and 3D printers

Research Project

Project/Area Number 22K12951
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

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)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 花房 昭彦  芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (10547839)
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)
江玉 睦明  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (20632326)
山本 紳一郎  芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (30327762)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords3Dプリンター / 3Dスキャナー / 片麻痺片麻痺 / 短下肢装具 / 装具 / AFO / 脳卒中 / 義肢装具
Outline of Research at the Start

近年,義肢装具を用いた治療やリハビリテーションでは,3Dスキャナ・3Dプリンタを導入した“モノづくり革命”が起こり,その実用化が期待されている.しかし,これらの義肢装具の機械試験評価と臨床評価における安全性が検証する方法が確立されていないため,普及には至っていない.本研究は,これらの機器を導入して脳卒中片麻痺者が使用する短下肢装具を製作し,機械試験評価と臨床評価における安全性を検証する方法を確立することで,臨床での実用化を促進することを目的とする.

Outline of Annual Research Achievements

本研究は,近年3Dスキャナおよび3Dプリンタを活用した3D Scnner-3D CAD/Printingを義肢装具分野に導入するために,脳卒中片麻痺者が歩行再建に装着使用するプラスチック製短下肢装具の中で,最も多く製作されているシューホーン型短下肢装具に着し,その実用化を目指すことを目的にしている.そのためには従来の方法で製作したシューホーン型短下肢装具(以下,従来製AFO)の安全性に関わる強度ならびに剛性等について機械試験機を用いて明らかにする.そのうえで3Dプリンタで製作した短下肢装具(以下,3D製AFO)を同様に機械試験に掛け,従来製AFOと同等以上の強度ならびに剛性等になるよう設計製作し臨床評価を実施する.これまでに脳卒中片麻痺者3名に対し,3D製AFOの安全性に関わる機械試験評価および臨床評価を行っており,今後はさらに対象者を増やして研究を実施する.研究初年の2021-22年度は,当初,3名の脳卒中片麻痺を目標に臨床評価を行う予定であったが,新型コロナウィルス感染拡大の影響から研究対象候補者を探すことができなかった.また研究候補対象者の身体状況変化により研究を断念した.2023年度は,本研究の基礎的研究の一つである異なる3Dプリンタ(粉末焼結式)による3D製AFOの強度および剛性の比較,AFOの足継手部の形状を規格化した場合の強度および剛性の比較を機械試験機を用いて計測し分析することに着手している.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

当初,3名の脳卒中片麻痺を目標に臨床評価を研究を行う予定であったが,新型コロナウィルス感染拡大の影響から研究対象候補者の協力が得られなかった.また研究候補対象者の身体状況変化により研究への協力が得られなかった.そのため2023年度は,本研究の基礎的研究の一つである異なる3Dプリンタ(粉末焼結式)による3D製AFOの強度および剛性の比較,AFOの足継手部の形状を規格化した場合の強度および剛性の比較を機械試験機を用いて計測し分析することに着手している.

Strategy for Future Research Activity

2023年度より着手している基礎的研究の一つである異なる3Dプリンタ(粉末焼結式)による3D製AFOの強度および剛性の比較,AFOの足継手部の形状を規格化した場合の強度および剛性の比較を継続して機械試験機を用いて計測し分析する.また脳卒中片麻痺者3名を目標にに研究を進める.

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2023

All Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Presentation] 3D技術の義肢装具分野への応用2023

    • Author(s)
      東江由起夫
    • Organizer
      第29回日本義肢装具士協会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 義肢装具製作現場におけるDXの現状2023

    • Author(s)
      東江由起夫
    • Organizer
      第39回日本義肢装具学会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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