蹴り出しを改善できる足関節制御機能付き短下肢装具用ソールの開発

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H02138
• 研究機関: 神奈川県立保健福祉大学
• 研究代表者: 米津 亮 神奈川県立保健福祉大学, 保健福祉学部, 教授 (50363859)
• 研究分担者: 成澤 雅紀 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00244658) ; 黒澤 千尋 神奈川県立保健福祉大学, 保健福祉学部, 助教 (10738884) ; 淵岡 聡 大阪府立大学, 総合リハビリテーション学研究科, 教授 (30290381) ; 岩田 晃 大阪府立大学, 総合リハビリテーション学研究科, 教授 (90382241) ; 小栢 進也 埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 准教授 (90611426) ; 島津 尚子 神奈川県立保健福祉大学, 保健福祉学部, 准教授 (90738866) ; 神尾 昭宏 社会医療法人大道会(神経リハビリテーション研究部), 神経リハビリテーション研究部, 研究員 (50747128) ; 藤田 暢一 社会医療法人大道会(神経リハビリテーション研究部), 神経リハビリテーション研究部, 研究員 (30747085) ; 田中 繁治 神奈川県立保健福祉大学, 保健福祉学部, 助教 (50817666)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 短下肢装具 / 歩行 / 脳卒中後遺症者

研究実績の概要

短下肢装具は、脳卒中後遺症者の基本動作を支援できる福祉用具であるが、歩行中に力強い蹴り出しができないことに課題を抱え続けている。我々は、短下肢装具に残存するこの課題に対し、中足指節関節の関節運動を再現できるソールを考案した。本研究では、我々が着想した研究シーズを応用し、脳卒中後遺症者の機能回復を推し進め、より自然に歩くことができる短下肢装具を開発することで、彼らの自立生活を支援することを最終目的とする。
昨年度の研究活動を基に、ソール素材として選定したSoft CFRPにて、油圧で足関節の底屈運動を制動する短下肢装具に我々のソール機構を組み込んだプロトタイプ（Ⅱ）を作製し、その臨床研究を中心に研究を展開した。研究分担者の所属する施設での臨床研究をにおいて、蹴り出しとともにそれに作用する筋活動が増加する、蹴り出し時の足関節角度の変位量が多くなる兆候を確認するに至った。そのうえで、プロトタイプ（Ⅱ）が適応しなかった症例を基に、適合判定の作業に一定の目途を持つことができた。
また、ソール素材の耐久性・柔軟性を向上させるために複数の工学的研究を実施してきた。この知見を基に、短下肢装具としての使用耐久に該当する9か月間をクリアできるソール加工技術を確立させるに至った。
これら2つの成果により、脳卒中後遺症者の機能回復を推し進め、より自然に歩くことができる短下肢装具の開発は対象者の自立生活を支援する状況であり、かつ我々が開発したソール加工技術を組み込んだ短下肢装具の商品化に大きく近づくことができたと捉えている。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

試作した短下肢装具は、脳卒中後遺症者の歩行中の蹴り出しを改善する兆候が多くの参加者で確認できたと同時に、その適応基準にも踏み入ることができた。また、短下肢装具のソール素材の加工技術が確立された。このような観点で開発中のソールを組み込んだ短下肢装具の商品化に向けて大きく前進できたと考えている。

今後の研究の推進方策

開発中の短下肢装具ソールを組み込んだプロトタイプでの臨床研究を継続し、学術的成果を収めるとともに実用化に向けた展開に向け準備を進める。

研究成果

• [雑誌論文] 蹴り出しを改善する短下肢装具足底部の開発-脳卒中片麻痺者に対する装着効果について- (2020)
  • 著者名/発表者名: 米津 亮、鈴木淳也、斎藤聡佳、山縣 学、成澤雅紀、神尾昭宏、藤田暢一、田邉憲二、藤本康浩、大東哲也、宮谷定行、淵岡 聡、清水順市
  • 雑誌名: 日本義肢装具学会誌 巻: 36巻 ページ: 208‐212
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 脳卒中片麻痺者における蹴り出し推進型短下肢装具装着時の歩行動作中の運動学的特徴 (2019)
  • 著者名/発表者名: 米津 亮、鈴木淳也、山縣 学、斎藤聡佳、神尾昭宏、藤田暢一、田邉憲二、大東哲也、藤本康浩、成澤雅紀
  • 学会等名: 第35回日本義肢装具学会学術大会
• [学会発表] 蹴り出しを改善できる短下肢装具の開発に向けて-足底部の構造改良を加えた短下肢装具の適応症例に関する予備研究- (2019)
  • 著者名/発表者名: 米津 亮、 鈴木淳也、 斎藤聡佳、 山縣 学、 成澤雅紀、神尾昭宏、 藤田暢一、 田邉憲二、 高橋幸治、 島 恵、 藤井崇典、 藤本康浩、 大東哲也、 宮谷定行、 淵岡 聡
  • 学会等名: 第17回日本神経理学療法学会学術大会
• [学会発表] Comparison of ankle foot orthosis with stiff and flexible footplates to improve push off in a child with cerebral palsy (2019)
  • 著者名/発表者名: Yonetsu R, Suzuki J, Yamagata M, Saito A, Fuchioka S
  • 学会等名: International Society for Prosthetics and Orthotics 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Soft FRP系材料の力学特性評価 リハビリテーション用短下肢装具(AFO)ソール材としての応用を中心として (2019)
  • 著者名/発表者名: 成澤雅紀、衣笠尊彦、井上博史、山縣 学、鈴木淳也、斎藤聡佳、米津 亮
  • 学会等名: 先端材料技術協会（SAMPE Japan）コンポジット委員会 第 68 回研究会
• [学会発表] Evaluation of mechanical behavior of fiber fabrics with soft matrix by bending recovery test (2019)
  • 著者名/発表者名: Kinugasa T, Narisawa M, Inoue H, Yamagata M, Suzuki J, Saito A, Yonetsu R
  • 学会等名: 10th International conference on High Temperature Ceramic Matrix Composites
  • 国際学会
• [学会発表] Soft-CFRPの曲げ戻り特性と複合組織に及ぼす樹脂含有率の影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 衣笠尊彦、成澤雅紀、奥村謙一、井上博史、齋藤聡佳、鈴木淳也、米津 亮、山縣 学
  • 学会等名: 第38回無機高分子研究討論会
• [学会発表] Evaluation of Mechanical Property of Fiber Reinforced Plastics with Extremely Soft Matrix (Soft FRP) from the Perspective of Rehabilitation (2019)
  • 著者名/発表者名: Narisawa M, Kinugasa T, Inoue H, Yamagata M, Saito A, Suzuki J, Yonetsu R
  • 学会等名: Materials Research Meeting 2019
  • 国際学会
• [備考] Research map
  • URL: https://researchmap.jp/read0140811/?lang=japanese