| 研究課題/領域番号 |
20K20259
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 北海道科学大学 |
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研究代表者 |
佐藤 健斗 北海道科学大学, 保健医療学部, 助教 (80868373)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | セルロースファイバー / 装具 / ユーザニーズ / 短下肢装具 / 製造方法 / セルロースナノファイバー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
セルロースナノファイバー複合材料を用いた短下肢装具を実用的に臨床で活用するための製造工程を確立する．セルロースナノファイバーを用いた製造法においては，どのような製造工程が運用しやすく，かつ安定した製造ができるのか短下肢装具製造工程のプロトコールを確立する．加えて，短下肢装具として形にしたセルロースナノファイバー複合材料の厚みと機械特性の関係性を機械試験によって明らかにするとともに，歩行に必要な装具全体の矯正力が担保できているか歩行分析によって実用性を明らかにする．
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| 研究成果の概要 |
義肢装具領域で使用される、アクリル樹脂に対しセルロースファイバーを混錬し、樹脂注型した際の機械的性質を3点曲げ試験の結果から明らかにした。樹脂へのセルロースファイバーの添加量が多くなると、曲げ弾性率が大きくなる一方で、樹脂の増粘により、樹脂注型する際の作業が難しくなるため作業性と求める性質とのバランスを考慮する必要がある。
また、脳卒中患者へのインタビューおよびその解析から、短下肢装具ユーザが装具や装具提供サービスに対し求めるニーズが明らかになった。加えて、インタビューより得られたニーズを項目分析と探索的因子分析により評価尺度として整理することで、ニーズの充足を評価する評価尺度が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的意義は、義肢装具の製造における材料特性の向上と作業性のバランスを科学的に解明した点にある。セルロースファイバーをアクリル樹脂に混合することで、曲げ弾性率の向上を実現し、機械的特性の改善が示された。一方で、増粘による作業性の低下という課題も明らかになり、材料選択および設計プロセスで求める性能と作業効率のバランスを考慮する必要性の示唆を得た。
また、脳卒中患者のニーズ分析を通じた、短下肢装具のユーザーが装具およびサービスに対して具体的に何を求めているかの明確化と、それに基づくニーズ充足評価尺度の開発は、臨床現場でのフィードバックループを強化し義肢装具分野における実用的な改善につながる。
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