| 研究課題/領域番号 |
20K12739
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90150:医療福祉工学関連
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| 研究機関 | 国立障害者リハビリテーションセンター(研究所) |
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研究代表者 |
石渡 利奈 国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 福祉機器開発部, 研究室長 (10415359)
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| 研究分担者 |
硯川 潤 国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 福祉機器開発部, 研究室長 (50571577)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 下肢装具 / 耐久性 / 繰り返し試験 / ３D積層造形 / 義手 / ３Dプリンタ / 試験評価 / 試験機 / 3D積層造形 / 3Dプリンタ / 積層造形 / 義肢装具 / 未来予測 / 3D積層造形技術 / ロードマップ / 治具 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
義肢装具製作の分野では、3D計測や3D積層造形の実用化により、個別適合設計の発展につながるパラダイムシフトが起きつつある。本パラダイムシフトにおいては、評価の参考となる規格や基準が未整備であり、素材や加工法の義肢装具応用の予測、安全性・耐久性の向上とその評価が課題となっている。
本研究では、今後10年の間に主流となることが予測される3D積層造形義肢装具の試験評価
基盤を確立することを目的とし、①3D積層造形義肢装具の開発・実用化ロードマップを開発し、本ロードマップに基づいて、②義肢装具の種類毎に体系化した試験評価法の開発、③3D積層造形義肢装具に対応した試験評価システムの構築を行う。
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| 研究成果の概要 |
2050年までの未来予測調査を行い、義肢装具に関する情報を抽出して未来予測図を作成した。また、3D積層造形義肢装具の研究・実用化/試験評価の文献調査を行い、当該分野の最新動向を明らかにした。結果から、実用化が先行する3D積層造形義手の耐久性試験法の確立が望まれることが示唆された。このため、より定量的な試験法を開発することを目的として、角度変位と最大荷重の計測が可能な試験機と治具を開発した。本試験機を用い10万回繰り返し試験を実施した結果、角度変位と最大荷重を指標として、義手に生じる劣化の兆候や潤滑の影響を定量的に捉えられることが示された。以上を基に3D積層造形義手の試験評価システムを提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
今後、加速が予想される3D積層造形技術の社会実装において、義肢装具は最も注目される分野の一つである。本研究の中で当該領域の実用化・試験動向の調査を行った結果、義足に比べ、強度の制約が低い3D積層造義手の分野で実用化が先行しており、本分野では、設計のための強度試験が行われている一方で、実用化で課題となる耐久性の知見が不足していることが明らかになった。本研究では、3D積層造義手の試験評価システムを構築することにより、3D積層造形義肢装具の利活用を進める上で、基盤となる知見を得ることができた。今後、材質や印刷方式の異なる義手の評価を行うことで、より耐久性のある義手の利用が可能になることが期待される。
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