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フレキシブルシートセンサを用いた複雑な手指機能評価のための3次元感圧センサの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21H03289
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

青山 朋樹  京都大学, 医学研究科, 教授 (90378886)

研究分担者 植村 聖  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究チーム長 (50392593)
入江 啓輔  京都大学, 医学研究科, 講師 (50792264)
金澤 周介  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (60783925)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2021年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード手指機能評価 / フレキシブルセンサ / 感圧センサ / 3次元センサ
研究開始時の研究の概要

リハビリテーション現場においては手指の機能評価を、手指の形態、筋力や可動域などの基本運動機能、感覚機能、握力などの複合運動評価、ペグボードなどの課題遂行能力評価等で行い、これらの評価結果に基づき、リハビリテーションプログラムを立案し、実施しているが、〈紙を摘まむ〉といった繊細な動作から〈大きな物を掴む〉といった粗大な動作までを定量的に評価する手法は存在しない。そこで本研究においてはフレキシブルシートセンサを用いて、複雑な形状の3次元感圧センサシステムを
開発することで、ヒトの高度な手指の機能評価指標を構築する

研究成果の概要

摘まむ、握るといった機能的動作は粗大な評価は存在するが繊細な定量評価動作は存在しない。産業技術総合研究所において開発したフレキシブルシートセンサを用いて、複雑な形状の3次元感圧センサを開発することで、ヒトの高度な手指の機能評価方法を開発する事を目的とした。ペットボトル(キャップ及びボトルボディ)型の3次元感圧センサ試作を行い、妥当性評価、信頼性評価を行った。ボトルボディの妥当性検証は高い結果を得られたが、キャップの妥当性検証は中程度の相関を認めた。信頼性についてはボトルボディでは高い結果を得たが、キャップでは低い結果であった。今後はキャップ部分のセンサ数を増やすなどの工夫が必要と考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

さまざまな疾病によって手指の機能障害が生じるが、リハビリテーション現場においては手指の形態、筋力や可動域などの基本運動機能、感覚機能、握力などの複合運動評価、ペグボードなどの課題遂行能力評価等で行い、これらの評価結果に基づき、リハビリテーションプログラムを立案し、実施している。しかし、生活動作における摘まみや握りといった動作については定量評価できる技術がなかった。本研究においては複雑な形状を持つペットボトル型の三次元形状センサを試作し、コンセプトの妥当性を検証した。この結果、高い妥当性、信頼性を得るデータを得ることができたことから、複雑な三次元形状センサを開発する意義を示すことができた。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Investigating Subtypes of Motor Skills and Activities of Daily Living among Young Children with Motor Delay2023

    • 著者名/発表者名
      Irie Keisuke、Mukaiyama Kohei、Yamashita Reika、Zeidan Hala、Bandara Anuradhi、Nagai-Tanima Momoko、Aoyama Tomoki
    • 雑誌名

      Occupational Therapy International

      巻: 2023 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1155/2023/4031372

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Purposeful activity-based electrical stimulation therapy promoted adaptability to daily life for a patient with moderate/severe upper extremity paralysis after a chronic stroke: a case report.2023

    • 著者名/発表者名
      Minami S, Kobayashi R, Horaguchi T, Kondo K, Ishimori T, Aoki H, Fukumoto Y, Sano N, Shinoda A, Hashimoto K, Aoyama T
    • 雑誌名

      Cognition & Rehabilitation.

      巻: 4 ページ: 54-8

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Load distribution and forearm muscle activity during cylinder grip at various grip strength values2022

    • 著者名/発表者名
      Mukaiyama K.、Irie K.、Takeda M.、Yamashita R.、Uemura S.、Kanazawa S.、Nagai-Tanima M.、Aoyama T.
    • 雑誌名

      Hand Surgery and Rehabilitation

      巻: 21 号: 2 ページ: 176-182

    • DOI

      10.1016/j.hansur.2021.12.010

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 子どもの協調運動を評価する打点アプリの開発と信頼性及び妥当性の検証2023

    • 著者名/発表者名
      中田咲良、入江啓輔、清水博己、山田芽生、山下礼華、谷間(長井)桃子、青山朋樹.
    • 学会等名
      リハビリテーション医療DX研究会 第1回学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 円筒把握時の把握力の大きさによる圧分布と前腕筋活動の特徴2021

    • 著者名/発表者名
      向山耕平、入江啓輔、山下礼華、竹田将克、下浦佳奈子、谷間桃子、青山朋樹
    • 学会等名
      第5回日本リハビリテーション医学会秋季学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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