Research study of 3D printed ankle-foot-orthoses to assess patients with hemiplegia

3D打印踝足矫形器评估偏瘫患者的研究

• 批准号: 21K12802
• 负责人: 前田 雄
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Niigata University of Health and Welfare
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12802/
• 关键词: 評価用短下肢装具; 脳卒中片麻痺; 関節モーメント; 3Dプリンタ; シミュレーション解析; モーメント; ３Dスキャナ; ３Dプリンタ

本研究は，脳卒中片麻痺に対する評価用装具を用いて，装具に必要な矯正力や剛性力を定量化し，得られたデータを3Dプリンタへ応用する装具の製作フローを確立することである.装具は，対象者の身体機能に合わせて個別に製作する必要があり，現状では，理学療法士や医師，義肢装具士が歩行機能や麻痺の程度を徒手的に評価して装具の機能を選定している．そのため，適切な装具の選定や身体機能の変化への対応について臨床的な課題が多くある．本研究の成果によって，これらの装具と身体機能の機能的なマッチングが向上し，対象者の治療・リハビリテーションに大きな効果があり，入院期間の短縮や適切な義肢装具の提供から，医療費の軽減にもつながると考えられる．さらに，義肢装具における3D-Printerの活用は，義肢装具の提供が迅速になること，データを蓄積して比較できることでエビデンスの構築にも繋がる．個々の片麻痺者の運動特性に合わせた装具の適用を考えると,実際に歩行動作中における足関節の痙性麻痺の状態を定量的に評価しなければならない短下肢装具のもっとも重要な機能は立脚初期の背屈筋の遠心性収縮の補助であり，補助の程度を表す制動モーメントの大きさは片麻痺者の状態に合わせて調整する必要がある．そこで本研究では，オイルダンパーを使用した足関節パーツを使用した短下肢装具を作製し，脳卒中片麻痺者に適合した後に，装具の剛性力を評価機にて測定してシミュレーション解析を実施する．その後，剛性力に適応した短下肢装具を3Dプリンタを使用して作製するフローを確立することを目的としている．昨年度の研究成果は，評価用装具を用いて装具の矯正力の最適値を計測して基礎データを集約するため，評価用装具の作製を進めてその装具に対する計測用機器を検討した．

这项研究涉及使用支架评估中风偏瘫，以量化支架所需的纠正力和刚性，并为将获得的数据应用于3D打印机的支架建立生产流。牙套必须根据受试者的身体功能单独制作，目前，物理治疗师，医生和假肢正畸医学手动评估步行功能和瘫痪程度，以选择牙套的功能。因此，选择适当的矫形器和处理身体功能的变化时，存在许多临床挑战。这项研究的结果将改善这些矫形器和身体功能之间的功能匹配，并将对受试者的治疗和康复产生重大影响，并通过缩短住院并提供适当的假体矫形器来导致医疗费用降低。此外，在假体矫正器中使用3D打印机将有助于快速提供假肢矫形器以及积累和比较数据的能力，从而导致证据的构建。考虑到针对单个偏瘫的运动特征量身定制的矫形器，这是短腿矫形器的最重要功能，需要对步行过程中痉挛性踝部麻痹状态进行定量评估，是有助于在早期的阶段和范围内的幅度，该程度是适应的，这是有效的，这是有助于效率的肌肉肌肉，这代表了效率的范围。因此，在这项研究中，准备了使用油阻尼器的脚踝零件的短腿矫形器，并且在将其改编成中风偏瘫的人后，使用评估机进行了矫形器的刚度，并进行了仿真分析。目的是建立一个流程，用于创建使用3D打印机适应刚度的短距离矫正器。去年研究的结果表明，为了测量使用正畸设备汇总基本数据的正畸设备的最佳正畸力，我们开始准备一个正畸设备进行评估，并检查了该正畸设备的测量设备。