Implementation of artificial hand centered on self-motion perception development peculiar to infants with congenital below-elbow deficiency

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K12744
• Research Institution: Tamagawa University
• Principal Investigator: 小北 麻記子 玉川大学, 芸術学部, 教授 (00389694)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大西 謙吾 東京電機大学, 理工学部, 教授 (70336254)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 形成不全前腕 / 発達 / 人工ボディパーツ

Outline of Annual Research Achievements

生まれながらに手指がない（母体内で上肢の発達が中途で停止する）子どもは，現代にあっても一定数認められ，その対策方法はもとより原因も解明されていない．したがって出生後に義手などで補完を目指すことになる．しかしながら,手の機能は,なにかを持つなどのみではなく，乳幼児にあっては，運動や触覚など発達自体に手が大きな役割を果たす．本研究では，生まれながらに手指がない子どものために，発達を目的とした人工の手指を開発するとともに，保護者の人工の手指の装着と発達への協力を得られるよう，保護者の心理的な環境も考慮しながら子どもの発達に有用な情報を提供するメディアの設計を行うものである．
本研究は，次の課題A)，B)をIからV期と総括期に分けて進める.
A)保護者用メディア:先天性前腕形成不全児の保護者が産後から専門の医療機関で義手の処方を受けるまでに得るべき知識や情報について，情報提供の手段も含めたデザインを明らかにする．
B)欠損児用人工手指:先天性前腕形成不全児の乳児期に人工の手指を装着することで，乳児期の行動変容があるのか，また，装着時と非装着時でどのような行動がどの程度変わるのかを測定・評価するために適切な計測・実験手法を議論する．そして，乳児期の人工の手指装着の有無が，その後の四肢での体重支持やつかまり立ちや座位バランスにおける上肢の使用など，運動感覚，ならびに上下肢の協調の発達に及ぼす影響についてフォローアップで行動観察による調査を行い，四肢欠損のない乳児の行動と比較する．さらに，欠損肢単独と人工の手指を装着した欠損肢のボディイメージ，最初に処方・装着する義手に対する所有感を行動観察と分析を通じ明らかにする．

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

コロナウィルス感染抑制措置として，大学の入構制限等の措置，ならびに出張制限等もあり，実地集合にて試作等を確認しながらの研究打合せが実施不能となったため，当事者への実験・調査によって策定する必要があったメディア設計部分は、関連する研究の情報収集や概念整理以外の実施ができなかった．また，人工ボディパーツの形状寸法，重さ，肌触りといった皮膚感覚が主体となる評価とデザインが進められない状態となった．この影響により，作業順番を入れ替え，人工ボディパーツの構造設計，大まかな寸法設計，ならびに1次試作，体表面温度のビデオ撮影用機材の選定と購入までは進んだものの，1次試作の評価と改良案のとりまとめ，企業との打ち合わせ，体表面温度のビデオ撮影による予備実験などは進められなかった．

Strategy for Future Research Activity

コロナウィルス感染抑制措置のため，出張には制限があるものの，感染が小康状態の折に研究者が集合し人工ボディパーツの評価と実験打ち合わせを行う．
課題Aの第II期ではメディアに掲載するべき情報の収集とエビデンスの確認をし，原案の設計を行う.
課題Bの第II期では保護者に確認された人工の手指を子に装着する上で重視する人工肢のデザインの価値，意味， 機能の関係に応じた個別調整因子の検証を装飾義肢製造企業の協力のもと，試作と実用性のあるモデルの設計，試作を行いつつ進める．また，人工ボディパーツの構造の特許出願についても検討する．

Causes of Carryover

コロナウィルス感染抑制措置のため，予定されていた実験や調査に関する費用の執行を行わなかったため．今後は，計画の全体設計は変えず，期間を相当分延長して実行する予定でいる．