2023 Fiscal Year Annual Research Report

マルチモーダルインターフェースとしての義肢ソケットの設計及び適合評価に関する研究

Research Project

Project/Area Number	20H04045
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	National Rehabilitation Center for Persons with Disabilities
Principal Investigator	中村隆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, 義肢装具士長 (40415360)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	相澤康平埼玉医科大学, 保健医療学部, 助教 (10961790) 内藤尚金沢大学, フロンティア工学系, 准教授 (40392203) 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) 大西謙吾東京電機大学, 理工学部, 教授 (70336254) 樋口凱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 (90912874) 中村康二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 (00825333)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2025-03-31
Keywords	義肢 / 福祉用具
Outline of Annual Research Achievements	本研究は切断肢と義肢のインターフェースであるソケットの設計と適合評価に関する研究である。切断肢の物理特性（形状、体積、粘弾性、筋・脂肪の構成等）と生体信号（筋電、体温、発汗等）をソケット設計のための基本要素と捉え、各要素変化量から、マルチモーダルインターフェースとしてのソケットの機能を明らかにし、義肢の動作効率等を指標として、『義肢の操作のしやすさ』と『装着時の快適性』の最適化を目指す。研究手法としては、断端とソケットの新たな３D画像撮影法による形状特性、MRI又は超音波画像による解剖学的評価、筋電位や血流量、ソケット装着時の温湿度、皮膚水分率等を主な指標とし、各要素の計測手法の確立と信頼性の検証を行い、ソケット内外界間の伝達関数を明らかにすることによって、新たなソケットデザインの提案と客観的な義肢の適合評価を行うことを最終目的とする。今年度は以下について成果を得た。 ①開発したソケットの内面形状計測3次元スキャナーを用いて、具体的な形状比較が可能となった。同一の断端を複数の義肢装具士が採型したときの陰性モデルの形状を比較し、義肢装具士の技術とソケット適合との関係を明らかにする。②筋力計測手法について検討を行い、再現性と妥当性の検証を行った結果を論文執筆した。③大腿切断者における断端軟部組織の硬さの特徴について、断端が健側および、健常者の同部位において軟らかいことを定量的に明らかにし、論文掲載に至った。④ソケット装着時のソケット内の温湿度変化について非切断者をモデルとした計測系を確立した。今後切断者へ展開する。⑤断端の表面温度計測に着手した。断端表面温度をサーモグラフィーで計測したところ、温度分布に一定の傾向があることを見出した。⑥新規シート型せん断力センサを用い、ソケット内のせん断力を測定した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason マルチモーダルの各要素に関する進展はあるものの、昨年までのコロナ禍による遅延を克服するまでには至っていない。
Strategy for Future Research Activity	引き続き下記課題を遂行する。・断端軟部組織の組成解明・断端筋力と近組織の関係・ソケット形状の定量化・ソケット内環境の測定・断端表面温度の計測