| 研究概要 |
この研究は,大きな社会問題となっている高齢者の転倒による大腿骨頸部骨折の予防装具である、ヒッププロテクタの有効性評価方法を確立することを目的とする。まず,ヒッププロテクタ評価のための予備研究として,全身各部の集中質量を剛体で結合したモデルと精密な大腿部有限要素モデルとを組み合わせた簡易全身モデルに様々なプロテクタを装着し,転倒シミュレーションを行った。これにより,様々なプロテクタに対してシミュレーションが可能であることを確認するとともに,併せて最適なヒッププロテクタの設計条件と装着条件が明らかとなった。すなわち,プロテクタの厚さ,プロテクタに設けた穴の大きさ,位置,数,プロテクタ材料によって,骨折防止効果がかなり異なること,プロテクタ装着時の位置のずれの影響が明らかとなった。
次に,転倒時に作用する境界条件をより忠実に反映する,マルチボディ-大腿部有限要素複合モデルを作成し,ヒッププロテクタを装着して,歩行時に生じうる種々の転倒条件を再現するシミュレーションに取組んだ。しかし,大腿部上部での変形挙動に疑問が生じたため,ヒッププロテクタ評価のための大腿部有限要素モデルの妥当性を検討した。従来の大腿部モデルを上方に延長し,大腿骨を完全に覆うように改良したモデルを作成し,従来モデルと改良モデルの結果を比較した。その結果,大腿骨近位部における応力値が両モデルで大きく異なることがわかり,実際の大腿部をより忠実に再現している改良モデルを以後用いることとした。
以上の結果を踏まえ,簡易全身モデル並びにマルチボディ-大腿部有限要素複合モデルに改良した大腿部を組込んで解析に取組んでいる。
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