| 研究概要 |
本研究の目的は,迅速・簡便・安全かつ定量的な関節角度の計測評価システムの開発と,これを用いてリハビリ運動の効果を客観的に評価できる指標を作成することである。本研究で開発している技術は,貼るだけで対象曲面の曲率を計測できる柔軟センサである。この柔軟なSolid Polymer Electrolyteセンサ(SPEセンサ)を用いて,ヒトの関節角度を迅速・簡便に計測するものである。当該年度は,本課題の重要要素であるSPEセンサの未解明の基礎特性である出力特性の温度依存性を評価した。SPEセンサを関節部に装着するセンサシステムを構築するため,体温と環境温度によるセンサ温度の変化だけでなく,センサ内での温度勾配の発生が想定される。
そこで,恒温恒湿室を用いて環境温度を制御し,体温および室温範囲を考慮した様々な温度環境下でSPEセンサに一定の曲げ変形を加え,出力電圧を計測した。この結果,温度変化を徐々に行い,SPEセンサ内に温度勾配がない場合には,変形に対する出力特性に変化はほとんど見られなかったが,急激な温度変化を行い,センサ内に温度勾配が生じた場合には,出力特性が変化することが分かった。このことから,関節角度を計測する場合,センサはあらかじめ肌に貼り付けておき,センサ内の温度勾配が発生しないようにする必要がある。しかしながら,実際のリハビリ運動の計測では,患者への負担を出来るだけ軽減するために,限られた時間内で計測することが求められる。そのため,今後,温度勾配の出力特性の影響については、実際の測定において検証し,対策を行う必要がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
理学療法士と連携を図り,患者や理学療法士のニーズを調査し、対象となる運動および関節を選定し、実際の動作計測を行うための計測システムを開発する。また,本研究課題を進めたことで明らかになったSPEセンサの温度-出力特性の動作計測への影響については,SPEセンサを関節部に装着した際の温度変化を評価し、どの程度の影響が関節角度推定値に生じるのかを、カメラなどの別のシステムを組み合わせることで明らかにし、補正方法を開発する。
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