2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of supporters for osteoarthritis of knee
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26350660
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
山本 智規 愛媛大学, 社会共創学部, 准教授 (30380257)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | サポーター（装具） / 曲線シリンダ / 変形性膝関節症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高齢社会の進行に伴い増加する変形性膝関節症(膝OA)の患者に対して，効果が早期に現れる膝OAの療法として装具療法が最も一般的であるが，従来の膝サポータでは終末強制回旋運動（以下SHM）という健常者の膝関節の動きの特徴を，正確に再現できていないという欠点がある．この欠点を補うことが可能なSHMを矯正出来るサポータとして，回転移動軸型サポータが報告されているが，機構にギアとラックを使用しているため摩擦によるサポータ関節部の硬化が生じるという問題がある．そこで本研究ではシリンダー・ピストン機構に着目した．この機構を関節部の機構として利用した，SHMを含む健常者の膝関節の動作を再現し滑らかに動作する新しいサポータの設計，試作を行い，その有効性について検討した．本研究ではまず，モーションセンサを用いて健常者の膝関節の動作を解析し，モデル化を行った．このモデルを基に，健常な人間の行う膝運動の特徴である外転およびSHMを実現できるサポータの機構について検討した．まず，実験結果から膝が伸展運動をする際に，各被験者の伸展角度θ2に対する外転角度θ1と外旋角度θ3の変化を分析した．分析の結果，9人の被験者の内6人の左足に外転運動とSHMの両現象を確認することができた．分析によって得られたθ1，θ3のθ2に対する近似式から，モデル上の点の軌跡を導出した．導出した軌跡をシリンダー・ピストン機構に適用させるために軌跡を円弧で近似した．この近似円弧を用いてシリンダー・ピストン機構を設計した．設計した機構を3Ｄプリンタを用いて試作し，構造の検討を行った．検討結果をフィードバックした3Ｄ―ＣＡＤのデータを用いて，シミュレーションによる矯正力の検討を行った．シミュレーションの結果，提案した機構により，膝ＯＡに対する矯正効果を及ぼす力を発生しうることを明らかにした．
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Research Products
(1 results)
