ソフトリハビリテーショングローブは、手の機能に関連した障害を持つ患者が指の動きを回復するのを助けるための人気のあるツールとなっています。これらの手袋は、多くの場合、空気圧を利用して動きを生成するソフト空気圧アクチュエータを使用します。近年の設計の大幅な改善にも関わらず、入手可能なソフト アクチュエータの多くは、指の関節に特有の双方向の動きを実現するのに欠点があります。このようなソフト アクチュエータは、指の曲げ (または屈曲) は容易にしますが、指の真っ直ぐ (または伸展) は行いません。

千葉大学の生物医学研究者グループは、既存のソフト アクチュエータとシームレスに統合する新しい折り畳み式パウチ アクチュエータ (FPA) を開発することで、この設計上の限界を克服することに成功しました。リハビリテーション手袋。千葉大学フロンティア医工学センターのウェンウェイ・ユー教授が、この偉業を達成した研究グループを率いました。研究グループには、千葉大学大学院理工学研究科の国分翔太博士とパブロ・E・トルトス・ヴィノクール氏も参加しました。

研究者らは、出版された彼らの発見はIEEEアクセス。

研究の動機について、Yu教授はこう説明する。手機能、たくさん高齢者私が出会った手の機能に関連した障害を持つ人たちは、医療スタッフの細心の注意を必要としています。効率的で安全な補助器具が彼らの手の機能を強化できるのではないかと思いました。日常の活動、したがって、彼らが人生をより楽しむのに役立ちます。スプーンや箸を使って食事をする彼らの喜びを想像してみてください。」FPA は確かに世界をこの現実に一歩近づけました。

FPA は、Yu 教授と彼の研究グループの努力のおかげで、史上初のジョイントモジュール式双方向ソフトアクチュエータです。これは、加圧された場合にのみ拡張する単一の平らなシートの折り畳み可能な構造で構成され、指を伸ばすために必要な力を生成します。特に、FPAは、繊維強化エラストマーベースのアクチュエータによって実現される指の屈曲など、他のソフトアクチュエータによって提供される既存の機能を損なうことなく、ソフトリハビリテーショングローブでの指の伸展を容易にします。

研究チームは、合成指モデルのテストを通じてその結果を確認しました。モデルの結果は、統合されたソフト アクチュエータが、0.17 ニュートン メートル (Nm) の関節曲げトルクと 0.12 Nm の推定矯正トルクを含む、必要な指の動きに十分なトルク (力) を生成できることを示しました。

ソフトリハビリテーショングローブの改良されたデザインは、広範囲の臨床用途に応用できる可能性があります。ユー教授は、すべて FPA の導入のおかげで、アップグレードされたソフト リハビリテーション グローブのいくつかの潜在的な用途に注目しています。「高性能モジュール式ソフト アクチュエーターは、遠隔リハビリテーションと介護施設の両方のシナリオで手の機能の回復に役立つ可能性があります。新しいソフト アクチュエーターには、安全性、機能性、装着性の高さから、リハビリテーションだけでなく日常生活動作の補助としても活用できる可能性がある福祉機器は、高齢化社会において大きな役割を担う可能性があります。」

Yu教授はまた、将来のソフトリハビリテーショングローブの設計は、関節特有のリハビリテーションをサポートするための製造精度と制御システムの向上によって恩恵を受ける可能性があると示唆した。

結論として、Yu 教授と彼の研究グループは、FPA、ひいては改良されたソフトリハビリテーショングローブのおかげで、手の機能に関連した障害を経験している世界中の多くの患者に希望を与えることに成功しました。