2023 Fiscal Year Annual Research Report

Development of 3D touching sensor for the evaluation of finger function

Research Project

Project/Area Number	21H03289
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	青山朋樹京都大学, 医学研究科, 教授 (90378886)
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, 講師 (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)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	手指機能評価 / フレキシブルセンサ
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。末梢神経障害や脳梗塞、関節リウマチなどの疾病により、手指の繊細な機能が障害されると生活の質はおおきく低下する。これらの疾病による手指機能の低下を、リハビリテーション現場では手指の形態、感覚機能、関節可動域、筋力、ペグボードなどの課題遂行能力等の評価で行っているが、〈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。本プロジェクトは産業技術総合研究所において次世代プリンテッドエレクトロ事業によって開発した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した。ペットボトル（キャップ及びボトルボディ）型の3次元感圧センサ試作を行い、妥当性評価、信頼性評価の臨床試験を行った。ボトルボディの妥当性の検証は握力計との相関を検証し、利き手でr=0.76、非利き手でr=0.92の有意な相関を認めた。またキャップの妥当性検証はピンチ力計との相関を検証したが、利き手でr=0.62、非利き手でr=0.7の中程度の相関を認めた。信頼性についてはボトルボディでは利き手でICC=0.84、非利き手でICC=0.87、キャップでは利き手ではICC=0.46、非利き手ではICC=0.72という低い信頼性の結果となった。これはセンサの数がキャップ部分は少ないため、今回の試作においては低い信頼性の結果となった。今後はキャップ部分のセンサ数を増やすなどの工夫が必要と考えられた。
Research Progress Status	令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和5年度が最終年度であるため、記入しない。