2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of 3D touching sensor for the evaluation of finger function
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21H03289
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
青山 朋樹 京都大学, 医学研究科, 教授 (90378886)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
植村 聖 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究チーム長 (50392593)
入江 啓輔 京都大学, 医学研究科, 助教 (50792264)
金澤 周介 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (60783925)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 手指機能評価 / フレキシブルセンサ / 感圧センサ / 3次元センサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトにとって〈摘まむ〉〈握る〉といった機能的動作は進化の過程で獲得した最も高度で、生活を豊かにする基本的な機能である。リハビリテーション現場においては手指の機能評価を、手指の形態、筋力や可動域などの基本運動機能、感覚機能、握力などの複合運動評価、ペグボードなどの課題遂行能力評価等で行い、これらの評価結果に基づき、リハビリテーションプログラムを立案し、実施しているが、〈紙を摘まむ〉といった繊細な動作から〈大きな物を掴む〉といった粗大な動作までを定量的に評価する手法は存在しない。そこで本研究においてはフレキシブルシートセンサを用いて、複雑な形状の3次元感圧センサシステムを開発することで、ヒトの高度な手指の機能評価指標を構築する事を目的とする。
本研究は京都大学大学院医学研究科人間健康科学系専攻（京都大学）、産業技術総合研究
所（産総研）の共同研究により、令和3年度から令和5年度の3年間で、要求仕様調査、試作、臨床検証を行い、複雑な〈摘まみ〉〈握り〉機能を定量・可視化する3次元感圧センサシステムを開発し、本研究のコンセプトの確立を行う。
令和3年度には仕様調査の結果から適切な三次元構造体を選定し、3次元感圧センサの試作を行った。令和4年度には本センサの臨床的検証を行うと共に二次試作に向けて準備を行う。
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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
2021年度には末梢神経障害、脳梗塞患者の手指機能の評価、困難な手指動作の調査、論文調査を行い、手指評価に関する体系化を行い、3次元感圧センサを開発する際の形状仕様の検討を行い、形状検討の際には粘土等を用いて、定性的に困難さの程度を評価し、3次元感圧センサを作製する際の形状、サイズの検証を実施した。この結果から柔軟な多点圧力シートセンサを製造するため、ストレッチャブルインク、ストレッチャブル基材を用いて、ボトル型のセンサ開発に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
a) 臨床上の有用性検証①
健常人において3次元感圧センサ（一次試作）を用いて、把持動作、摘まみ動作、日常生活動作などの検証を行い、センサの形状、使用感のフィードバックを行う。
b) デバイスの試用及び二次試作
要求仕様調査に基づき設計した3次元感圧センサの試作を行う。一方で最適解を見つけるため改良を並行して進める。臨床上の有用性検証①で
得られた使用フィードバック、アウトプット方法調査に基づき、二次試作を行う。
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