蹴り出し推進型短下肢装具の開発-中足指節関節の伸曲両立性を担保できるソール素材-
| Project/Area Number |
23K21592
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| Project/Area Number (Other) |
21H03307 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | Tokyo Kasei University |
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Principal Investigator |
米津 亮 東京家政大学, 健康科学部, 教授 (50363859)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山中 雄翔 大阪大学, 医学部附属病院, 技術職員 (00902280)
清水 順市 東京家政大学, 健康科学部, 教授 (10126584)
中山 孝 東京工科大学, 医療保健学部, 教授 (10589188)
淵岡 聡 大阪公立大学, 大学院リハビリテーション学研究科, 教授 (30290381)
藤田 暢一 社会医療法人大道会(神経リハビリテーション研究部), 神経リハビリテーション研究部, 研究員 (30747085)
香川 豊 東京工科大学, 片柳研究所, 教授 (50152591)
神尾 昭宏 社会医療法人大道会(神経リハビリテーション研究部), 神経リハビリテーション研究部, 研究員 (50747128)
田中 繁治 東京家政大学, 健康科学部, 准教授 (50817666)
平田 恵介 東京家政大学, 健康科学部, 講師 (50862603)
石黒 圭応 東京工科大学, 医療保健学部, 教授 (60367430)
瀧川 順庸 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (70382231)
岩田 晃 大阪公立大学, 大学院リハビリテーション学研究科, 教授 (90382241)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
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| Keywords | 短下肢装具 / ソール素材 / 脳卒中後遺症者 |
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| Outline of Research at the Start |
短下肢装具は、脳卒中後遺症者の基本動作を支援できるが、歩行中の蹴り出し力低下に課題を抱え続けている。その解決方法として、中足指節関節の背屈運動を再現できる短下肢装具ソールを考案する。具体的には、つま先に使用する複合素材の特性評価などを中心とした工学研究と開発した短下肢装具による歩行解析などを中心としたリハビリテーション研究を融合させ、展開する研究課題である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳卒中後遺症者の蹴り出しを改善し、より自然な歩行を再現できる短下肢装具を開発することを最終目標とする。そのため、中足指節関節の伸曲両立性を担保できる短下肢装具用ソールを新たに考案することを目的に、リハビリテーション学研究と工学研究を融合させ4年間の研究を実施する。このことで、脳卒中後遺症者の早期離床、機能回復の促進、二次障害の予防を目指す。
令和3年度は、つま先部分に使用する特殊な炭素繊維強化プラスチックの樹脂含有率を変更した2種類の短下肢装具ソール素材を試作し、その素材特性評価に関する工学的研究を実施した。その結果、樹脂含有率が高いものが耐久性および復元性に優れる傾向を明らかにできた。このことにより、試作しようとする短下肢装具ソールのプロトタイプモデルを確立できたと考えている。また、試作した複合素材を組み込んだ短下肢装具を試作し、健常成人10名を対象に歩行解析に焦点を当てたリハビリテーション学的研究を実施した。その結果、既存のソールよりも試作したソールは、歩行時に中足指節関節以遠でより多くの荷重を行っていることを明らかにした。これは、ソール素材の特性により蹴り出し動作時の運動パターンが変化することを示唆する重要な知見と考えている。一方で、このような分析からソール素材の実使用を想定したシミュレーションによる工学的研究を行ったが、歩行解析の実情に応じた解析結果が得られなかった点が唯一の課題である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
開発しようとするソール素材の基礎的特性と共に、装具に組み込んだソールによる歩行解析結果は我々の仮説を裏付けるもので、順調に研究を進めることが出来ている。一方で、ソール素材の実使用を想定したシミュレーションには、その解析方法なども含め研究チーム間での情報交換が必要と思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
ソール素材の試作と共に素材分析特性を引き続き行い、ヒトの歩行に適するものか複数の工学的試験より検討を加え、研究を進める。また、健常成人レベルでの歩行解析では十分な知見が得られているので、脳卒中後遺症者での予備実験などを視野に研究を進める。これらの結果を踏まえ、ソール素材の実使用を想定したシミュレーションを繰り返し、その精度を高められるよう研究者間での情報共有を密に行う。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
