A study on optimal design of a new transtibial prosthetic socket considering walking function and socket fit

• Project/Area Number: 25K16041
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
• Research Institution: Niigata University of Health and Welfare
• Principal Investigator: 前田 雄 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 准教授 (70618206)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高林 知也 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 講師 (00780339) ; 山本 紳一郎 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (30327762) ; 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)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 下腿切断 / 下腿義足ソケット / 義足歩行 / ３Dスキャナ / ３Dプリンタ

Outline of Research at the Start

下腿義足ソケットの前壁と後壁の高さは歩行機能に重要であり，義肢の安定性を確保することで前壁を低くすることが可能である．現場では壁面の高さの不適合により患者が歩行時に膝関節屈曲が困難となり，かつソケット内の接触圧力が高くなることで浮腫や擦過傷の問題が生じている．これらの現状を踏まえ，義肢を客観的に評価し，歩行機能を考慮した義足が必要である．本研究は切断部位を3Dスキャナにて客観的に評価し，得られたデータからシミュレーションにて義足ソケットを設計する．そして，設計した義足のキネマティクスや筋活動を定量化し，歩行機能を考慮した義足ソケットを開発する．