Development of kinematic evaluation method for prosthesis walking / running using a small 6-axes force sensor

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K17689
• Research Institution: Niigata University of Health and Welfare
• Principal Investigator: 高橋 素彦 新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 助教 (30734058)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 義足 / ウェアラブル計測器 / 力覚センサ / 動作計測

Outline of Annual Research Achievements

本研究は，ソケットアダプター型6軸力覚センサを義足構成部品に組込み，計測室ではない実世界において床反力と切断端に加わる力の大きさや方向を計測可能な義足のアライメント評価の方法を構築することを目的としている．義足のアライメント調整の現状は，理学療法士や義肢装具士の観察による評価と義足使用者の主観によるものであり，客観的・定量的には行われていない．しかしながら，義足のアライメントは義足製作の中でも最も重要であり，各セラピストの経験とスキルによるものが大きい．そのため，使用者はアライメント不良により苦痛を余儀なくされる可能性もあり，実際の臨床場面である義足訓練の初期から歩容変化や床反力，切断端 に加わる力の大きさや方向，関節モーメントなどの客観的データを基に評価・調整する事が重要であると考える．
2018年度までに実施した研究業績として，ソケットアダプター型6軸力覚センサのプロトタイプ1号機の精度評価の計測実験の際に必要となる，模擬義足（健常者が疑似的に義足を体験することが可能な義足）の製作を完了している．模擬義足は，膝関節より上部で切断の際に使用する大腿義足タイプと膝関節より下部で切断の際に使用する下腿義足タイプの2種類を製作し，ともに日常用の義足パーツと走行用の義足パーツが取り付けられるよう改良を加えている．さらに，下腿用模擬義足を用いてプロトタイプ1号機の精度評価を3次元動作解析装置と床反力計を同期して実施した．現在，得られた結果を基にプロトタイプ1号機の改良を進めている．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2018年度には，ソケットアダプター型6軸力覚センサの評価を下腿用模擬義足を用いて健常者を対象に歩行計測実験と走行計測実験を実施し，各分析項目について算出および評価する予定であった．しかし，計測実験の結果より，プロトタイプ1号機の改良に時間を要している．

Strategy for Future Research Activity

今後の研究推進方策は，プロトタイプ1号機の改良が済み次第，再度下腿用模擬義足を用いて健常者を対象に歩行および走行の計測実験を3次元動作解析装置と床反力計を同期し，データの蓄積を行うとともに各分析項目について算出・評価する．さらに，2019年度実施予定であるフィールドテスト（常用義足：坂道・階段，走行用義足：直線60m疾走）を実施する．

Causes of Carryover

（理由）
センサの改良を優先したため，2018年度予定していた計測実験数が実施できなかった．さらに，予定していた国際学会については，業務優先により出席を見送った．そのため，残金が生じた．実験に必要な物品については予定通りである．
（使用計画）
今年度内に昨年度分を含めた計測実験を行う予定であり，問題なく使用可能である．