2022 Fiscal Year Final Research Report

Elucidation of the mechanism by which deformity causes exacerbation of pressure ulcers, using dummies composed of skin, soft tissues and skeleton.

Research Project

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Project/Area Number	19H04508
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
Research Institution	National Rehabilitation Center for Persons with Disabilities
Principal Investigator	NIITSUMA Junko 国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所運動機能系障害研究部, 研究員 (60360682)
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) 小田悠加東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任助教 (30784508) 外山滋国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所障害工学研究部, 研究室長 (50360681) 三ツ本敦子国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所義肢装具技術研究部, 義肢装具士 (50723780) 中山剛国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所障害工学研究部, 研究室長 (90370874) 高嶋孝倫長野保健医療大学, 地域保健医療研究センター, 教授 (00425654)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	生体組織変形が及ぼす力の解析 / 柔らかく変形する臀部ダミー / 褥瘡 / 組織破壊のメカニズム / せん断力 / せん断力センサー / 褥瘡発生原因
Outline of Final Research Achievements	We have developed the necessary technology to create a human-sized, soft, and deformable buttock dummy. Our tests using a shear force sensor demonstrated a positive response to the shear load applied to the dummy. These results indicate that experiments that involve destructive forces can be safely conducted using a buttock dummy instead of a human subject. Furthermore, we have developed additional techniques to enhance the human-like imitation capabilities of the buttock dummy. Based on our research, we have deduced two main findings. Firstly, the response to shear force varies based on alterations in factors like the thickness and hardness of the soft tissue. Secondly, our measurements of deformation in reaction to stress loading reveal the presence of intricate, destructive forces within the tissue.
Free Research Field	リハビリテーション医工学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	下肢機能、感覚機能が低下した車いすユーザは常に同じ姿勢になりがちであるため、褥瘡発生リスクを有している。褥瘡予防は不可欠であるが、その方法論の確立は未だ十分とはいえない。その理由の一つに、臀部が受ける圧縮応力や摩擦力（ズレ力）による破壊メカニズムの解析が不足していることがあげられる。人を対象として、破壊にいたる実験は出来ないため、人体を模倣した臀部ダミーを用いた解析が必要となる。実際の脊損者の褥瘡好発部位は、軟部組織の減少、瘢痕組織による硬度の増加、筋肉組織の薄化がみられるが、この状態を再現した臀部ダミーを用いることで、組織破壊や、褥瘡の発生と重篤化を促す過程を解析することが可能となる。