マルチモーダルインターフェースとしての義肢ソケットの設計及び適合評価に関する研究

多模态接口假肢插座的设计及适用性评价研究

基本信息

批准号：
20H04045
负责人：
中村隆
金额：
$ 10.9万
依托单位：
National Rehabilitation Center for Persons with Disabilities
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は切断肢と義肢のインターフェースであるソケットの設計と適合評価に関する研究である。切断肢の物理特性（形状、体積、粘弾性、筋・脂肪の構成等）と生体信号（筋電、体温、発汗等）をソケット設計のための基本要素と捉え、各要素変化量から、マルチモーダルインターフェースとしてのソケットの機能を明らかにし、義肢の動作効率等を指標として、『義肢の操作のしやすさ』と『装着時の快適性』の最適化を目指す。研究手法としては、断端とソケットの新たな３D画像撮影法による形状特性、MRI又は超音波画像による解剖学的評価、筋電位や血流量、ソケット装着時の温湿度、皮膚水分率等を主な指標とし、各要素の計測手法の確立と信頼性の検証を行い、ソケット内外界間の伝達関数を明らかにすることによって、新たなソケットデザインの提案と客観的な義肢の適合評価を行うことを最終目的とする。今年度は開発したソケットの内面形状計測3次元スキャナーを用いて、具体的な形状比較に着手した。計測条件の検討を進めている。　筋力計測手法について検討を行い、再現性と妥当性の検証を行った。断端軟部組織と操作性との相関を今後明らかにする。また、義足歩行訓練前後の断端の軟部組織の組成変化について論文掲載に至った。また、粘弾性の測定については、結果をまとめ、論文採択された。

本研究是关于插座的设计和适用性评估，插座是截肢和假肢之间的接口。将截肢的物理特征（形状、体积、粘弹性、肌肉和脂肪的组成等）和生物信号（肌电、体温、排汗等）作为接受腔设计的基本要素，从每个元素的变化量，多个我们的目标是阐明接受腔作为模态接口的功能，并使用假肢的操作效率作为指标来优化“假肢操作的便捷性”和“舒适度”佩戴时。”研究方法主要包括采用新型3D成像方法的残肢和接受腔的形状特征、利用MRI或超声图像进行解剖评估、肌电位、血流、接受腔附着时的温度和湿度、皮肤含水量等。确定每个元件的测量方法，验证其可靠性，明确接受腔与外界之间的传递函数，提出新的接受腔设计并客观评价假肢的适用性是最终的目标。本财年，我们开始使用 3D 扫描仪进行具体形状比较，该扫描仪是为测量插座的内部形状而开发的。目前正在考虑测量条件。我们研究了肌肉力量测量方法并验证了其再现性和有效性。今后我们将阐明残肢软组织与可操作性之间的相关性。此外，还发表了一篇关于假肢行走训练前后残肢软组织成分变化的论文。此外，还对粘弹性测量结果进行了总结，论文被接受。