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2015 年度 実施状況報告書

シーティングにおける座位姿勢と臀部せん断応力との関係解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K01496
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)

研究代表者

白銀 暁  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 (90404764)

研究分担者 外山 滋  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 障害工学研究部, 研究室長 (50360681)
田中 敏明  北海道科学大学, 保健医療学部, 教授 (40248670)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードシーティング / 車椅子 / 褥瘡 / 座位姿勢 / せん断応力
研究実績の概要

本研究は、車椅子を長時間使用する高齢者および障害者の褥瘡発生リスクの軽減を目指して、未だ明確になっていない、シーティングによる座位姿勢への介入と、褥瘡発生リスクの一つとされる臀部-座面間のせん断応力との関係を明らかにすることを目的とした。今年度は、実際の計測に向けたセンサ・システムの技術開発フェイズであり、座位姿勢を定量的に評価するための姿勢計測システムと、せん断応力を計測するためのセンサの開発・改良を行った。姿勢計測については、企業の協力を得て、深度センサ付きRGBカメラを応用した計測システムの構築を進めた。座位姿勢計測のルールを定めたISO16840-1:2006 Vocabulary, reference axis convention and measures for body segments, posture and postural support surfaces に基づき、まず上部体幹部の姿勢の定量化を進めた結果、マーカーを用いて胸骨線の前額面角度と矢状面角度が得られるようなったが、次に重要な骨盤姿勢の計測が課題として残った。せん断応力の計測については、これまでに取り組んでいた薄型のせん断力センサ(リード線を除く部分のサイズとして直径15mm、厚さ7mm)の開発研究をベースに、センサからデータを取得するための測定機本体として、電池駆動可能で無線(Bluetooth)によりノートパソコンにデータを送る装置、およびノートパソコン側でデータを取得してファイルに書き出すプログラムを作製した。ただし、同装置は形状等やや使い勝手が悪い点などがあるので、引き続きコンパクト化に努めているところである。また、センサの特性を評価するための評価機を開発中である。一次試作機は作製したが、不十分な点もあるため改良中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

実際の計測に向けたセンサ・システムの技術開発という、今年度の目的は達成できた。姿勢計測については、足掛かりとなる上部体幹部姿勢の定量化の目途が立った。せん断応力計測については、測定機本体の構築により計測が可能となった。これらの成果により、実際の計測に向けたセンサ・システムの技術開発が進展し、次年度に予定する前臨床フェイズへ移行する準備が整った。それぞれいくつかの課題は残るが、解決に向けた取り組みが進んでおり、研究全体の進捗への影響はほとんど無い。

今後の研究の推進方策

次年度は、実際の計測に向けた準備を行う前臨床フェイズへと移行する。座位姿勢の計測については、臨床応用に向けて姿勢計測用マーカーの形状および計測手法の改良を行うとともに、骨盤姿勢の定量化を行って精度の確認を行う。せん断応力の計測については、応用測定用のセンサと測定機一式を完成させ、引き続き臨床実験に入れる様にする。さらにその次の段階として、せん断力センサを圧力センサと積層化し、圧力・せん断力が同時に測定できるようにする予定である。その後、これらの計測技術を統合して、2つの情報の同時計測が可能なシステムとする。最終的には、同システムを用いて実際の計測を行い、座位姿勢変化と臀部-座面間のせん断応力との関係の明確化を進める。

次年度使用額が生じた理由

姿勢計測システムの開発において、当初、独自開発を計画していたが、ほぼ同等の仕様を持つ製品を開発している企業が見つかり、その協力によって基本システムの開発に要する支出が大幅に軽減された。センサ開発においては、購入予定であった部品の一部に関して、年度内での納入が難しいことが判明したため、次年度に延期した。

次年度使用額の使用計画

姿勢計測システムについては、臨床計測に向けていくつか改良が必要な点が明らかとなっていることから、この対応に使用する予定である。せん断応力センサについては、延期していた部品購入の費用に充てる予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Simple Fabrication Method to Produce Flexible Electrode Capable of Soldering2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Toyama, Yasuhiro Tanaka, Yurie Ishikawa, and Kazuhiro Hara
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 28(4) ページ: 279–288

    • DOI

      10.18494/SAM.2016.1178

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 深度センサ付きRGBカメラを応用した座位姿勢計測システム開発の試み2015

    • 著者名/発表者名
      白銀暁, 半田隆志
    • 学会等名
      第2 回日本支援工学理学療法学会学術集会
    • 発表場所
      首都大学東京荒川キャンパス講堂
    • 年月日
      2015-12-12
  • [学会発表] シート型せん断力センサの開発と褥瘡発生警告システム構築への試み2015

    • 著者名/発表者名
      外山滋, 田中靖紘, 白銀暁, 海野暁央, 五十嵐洋
    • 学会等名
      平成27年度電気学会センサ・マイクロマシン部門総合研究会、ケミカルセンサ研究会
    • 発表場所
      九州大学九州大学医学部百年講堂
    • 年月日
      2015-07-02

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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