2015 Fiscal Year Annual Research Report
義足ソケット適合評価のための3次元形状評価システムの構築
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25350673
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| Research Institution | Saitama Prefectural University |
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Principal Investigator |
原 和彦 埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 教授 (70325984)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 義足ソケット / 適合評価 / ソケット内圧 / 有限要素解析 / 歩行分析 / 義足制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
断端とソケットの良好な適合を得ることは、切断のリハビリテーション支援の第1歩となる。しかし、断端とソケットの適合形状や、断端とソケット間の力学的適合情報に関する科学的検証は未だ十分でない。昨年度まで良好な適合を得ているソケット装着下でのソケット内圧と義足制御力の関係について、ソケット内圧計と3次元動作解析装置を用いた適合評価の検討を行った。27年度は義足ソケット内に生じた義足制御や荷重時に生じるソケット内の分布状況について、有限要素法（FEM; Finite Element Method）を用いて、断端とソケットの形状から推定する評価手法を検討した。このソケット適合状況の評価を行うためのFEM解析にはAbaqus6.14を用いた。対象にはすでに良好な義肢適合を得て自立した健常な下肢切断者の協力を得て、断端、シリコンライナー装着、ハードソケット装着の3条件下でのMRI撮影を行った。撮影にはSigna Profile, 0.2T, General Erectric横河メディカル社製MRI装置を使用した。計測肢位は臥位で、撮影には四肢用受信コイルを用いて、2mm厚での矢状断面を得た。なお撮影は放射線技師が行った。MRIから得たDICOM (Digital Imaging and communications in Medicine)データは、画像処理ソフト（V-CAT；和光理化学研究所）を利用して３D形状のSTL(Standard Triangulated Language)に変換した。STLデータはAbaqusにインポートして解析を行った。その結果、ソケット各部で得られる内圧は3次元で位置を確認できて、その内圧[kPa]は段階的な色調にて視覚確認して適合状態を把握することが可能であった。FEM解析は直接ソケット内に圧センサを用いて計測する手法に比べて切断者には負担の少ない方法であるが、臨床で実用されるまでには、今後、簡便な方法で適合評価を可能とするディバイス開発の必要性を感じた。
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