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2013 年度 実施状況報告書

マルチモーダル生体信号計測にもとづく義手ソケットの生理学的適合設計

研究課題

研究課題/領域番号 25350681
研究種目

基盤研究(C)

研究機関東京電機大学

研究代表者

大西 謙吾  東京電機大学, 理工学部, 准教授 (70336254)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード義肢 / ソケット / 温熱特性 / 生体信号計測 / 義手
研究概要

本研究は,切断肢の温感,ならびに義手ソケット内の温熱特性を調査,体系化することで,切断肢の不快感の低減,外温変化に対しても体温を安定化できる筋電義手用ソケットを提案することを目的とする.上肢切断者や先天的上肢欠損児の筋電義手の使用率の低さの原因として装着の不快感と応答の不安定さがある.ソケット内の切断肢の冷え,しびれ,蒸れといった感覚の機序を,断端の体表面を樹脂等で密着・密封した状態での体表面の伝熱特性の検証,切断端の体内構造にもとづく伝熱特性モデリング,体温調整メカニズムの検証を通じ体系化することで,使われる義肢装具の設計技術,義肢ソケット製作技術の開発を目指す.
今年度は,健常者を被験者として,ソケット内壁と前腕部体表面との隙間と体表面からソケットへの伝熱特性の調査実験,ソケット内温度と湿度の関係の調査実験,ソケットの装着と未装着における筋電義手の操作を想定した前腕の筋活動が血流速に及ぼす影響についての調査実験を進めた.この実験を通じ,体温が被験者の体調やバイオリズムにより影響を受け,また個体差が想定したよりも大きいことから,被験者数を増やし実験を行う必要性が確認された.また,ソケット装着からの時間と装着中の上肢の姿勢や関節運動の有無による影響も影響を受けることが確認されたことから,追加の予備実験の必要性が示唆される結果を得た.
また,計測システムの拡張,測定スパンと感度の改良のため,体表面温度センサ,温湿度センサ,レーザ血流計,接触圧計を選定,購入し,較正実験を行った.

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

計画していた湿度センサが販売中止となったため,温湿度センサを再選定した.これに伴い,温度センサも体表面温度計測用に校正された製品に変更した.この選定作業に伴い校正実験が予定よりは遅れたものの,完了した.予備実験として行う予定であった健常者を対象とした測定実験は被験者2~4名分については実施できたものの,ソケット作成のための採型からソケット製作完了までの期間,ならびに実験間で体重の増減にともないソケット内の隙間が一定に保たれない問題があり,実験方法等の見直しが必要となった.

今後の研究の推進方策

ソケットの製作が人数分完了次第,健常者を被験者とした隙間の異なるソケットでの測定実験を進め,実験結果の分析,論文投稿へとつなげる.

次年度の研究費の使用計画

10円以下の残金となったため,翌年度に繰り越した.
当初の計画に準じて執行する.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 2013

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] 義手ソケット装着時における温度特性の測定とモデリング2014

    • 著者名/発表者名
      大井健太郎,大西謙吾,中北麻紀子,河邉和宏,高見響,三田友記,中村隆
    • 学会等名
      第23回ライフサポート学会フロンティア講演会
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス,葛飾区
    • 年月日
      20140228-20140301
  • [学会発表] 筋電義手ソケット装着時の上肢静脈流速への影響に関する健常者を対象とした基礎実験2014

    • 著者名/発表者名
      河邉和宏,大西謙吾,大井健太郎,中北麻紀子,高見響,三田友記,中村隆
    • 学会等名
      第23回ライフサポート学会フロンティア講演会
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス,葛飾区
    • 年月日
      20140228-20140301
  • [学会発表] ソケット内隙間の義手助っ人内温湿度変動に及ぼす影響に関する実験的考察2013

    • 著者名/発表者名
      中北麻紀子,大西謙吾,大井健太郎,高見響,河辺和宏,三田友記,中村隆
    • 学会等名
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会LIFE2013
    • 発表場所
      山梨大学甲府西キャンパス,甲府市
    • 年月日
      20130902-20130904
  • [学会発表] 義手ソケット装着時の体表面温度変化分布計測2013

    • 著者名/発表者名
      大井健太郎,大西謙吾,中北麻紀子,河辺和宏,三田友記,中村隆
    • 学会等名
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会LIFE2013
    • 発表場所
      山梨大学甲府西キャンパス,甲府市
    • 年月日
      20130902-20130904
  • [学会発表] 模擬義手ソケット冷却・加熱時のソケット内温湿度計測実験2013

    • 著者名/発表者名
      中北麻紀子
    • 学会等名
      第28回リハ工学カンファレンスinいわて
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター アイーナ,岩手市
    • 年月日
      20130822-20130824

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公開日: 2015-05-28  

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