人工股関節の形状測定と負荷予測に関する研究(4部 生体への負荷と代替)
スポンサーリンク
概要
- 論文の詳細を見る
The durable years of artificial hip joints have progressively improved. Due to certain factors, such as aliment, burdens during the daily activity, and deterioration of the material with aging, however, the implant tends to need replacement because of partial but fatal wear. Understanding the relation of the wear and executing a proper mounting angle have therefore become important. In this study, we estimated the load charged on the socket head from an extirpated artificial hip joint. The surface properties of two samples were measured and inverse analysis was performed using the finite-element method (FEM) to determine the factor. The joint heads were measured with a heliumneon laser and shearing interferometer. The results showed that the deformations of the samples were between 1.5μm and 1.7μm. The abrasions found were similar in both implants. This is explained by the similarity of two subjects' physical situation; the implants were both placed in the right hip, and both subjects were trained to walk on a crutch. Results of the FEM inverse analysis show that the burden is loaded mainly from two directions. The load toward the longitudinal direction is extrapolated as body weight, since it fits the data previously covered in a medical report. The load toward the lateral direction matches the direction of the force from the muscles that stabilize the joint and the force that is applied from the gluteus maximus in gait. The calculated results, the computed force in the gravity direction divided by the subject's body weight and implant's period of usage, using an analysis on contact problem of Hertz, were in the range of 2.69 to 4.43 in subject A and 2.33 to 4.00 for subject B. As seen, the values for subject A were larger. The conjectured cause for this difference is that the joint in subject A had a duration of usage seven years longer than that of subject B. The analysis method in this study proved its effectiveness by presenting a match between our results and the medical report data. We intend to add more samples to the database using our measuring and analysis method. Our goal is to improve the ideal form and surface properties for designing an artificial hip joint socket head that is suitable for Japanese subjects.
- バイオメカニズム学会の論文
- 2000-06-15
著者
-
伊藤 裕
東京電機大学工学部
-
斎藤 之男
東京電機大学理工学部
-
斎藤 之男
東京電機大学大学院先端科学技術研究科
-
伊藤 裕
東京電機大学 大学院
-
村上 将一
大日本印刷株式会社
-
斎藤 之男
東京電機大学
関連論文
- 55. 寝たきり障害者介助機器用制御装置(中央コントローラ)の開発
- 55. 寝たきり障害者介助機器用制御装置(中央コントローラ)の開発(第57回日本医科器械学会大会予稿集)
- 離散時間モデル追従制御インバータにおける多目的遺伝的アルゴリズムを用いたLCフィルタ
- 201 幼児用電動義手に関する研究(OS7-1:ロボティクス・メカトロニクス(1),OS7:ロボティクス・メカトロニクス)
- バイラテラルサーボによる上肢動力装具の研究(福祉介護のロボティクス・メカトロニクス)
- 機能別実効筋理論による下肢動力装具の設計(S01-2 身体機能のモデリングと福祉工学(2),S01 身体機能のモデリングと福祉工学)
- バイラテラルサーボによる下肢動力装具の研究(OS2-I「医療・福祉のメカトロニクス」)
- 1207 歩行用動力装具の研究(OS4 福祉工学とリハビリテーション(1))
- 53. 腎臓の常温保存のための拍動流ポンプの試作
- 姿勢制御訓練・評価システムの研究(3部 評価・診断)
- EDLCを用いた単相UPSの離散時間モデル追従制御 (第179回[パワーエレクトロニクス学会]定例研究会)
- パワーアシストのための拮抗駆動アクチュエータの研究
- バイラテラル油圧力伝達機構を用いたリハビリテーションアーム
- 福祉機械開発の現状と展望(使用者主体の福祉ロボットの開発)
- 205 障害者自身の操作をパワーアシストするリハビリテーションロボットの研究(OS7-1:ロボティクス・メカトロニクス(1),OS7:ロボティクス・メカトロニクス)
- 204 バイラテラルサーボによる除振台の制振に関する研究(OS7-1:ロボティクス・メカトロニクス(1),OS7:ロボティクス・メカトロニクス)
- 203 マルチモータによるロボット制御の研究 : X-Yテーブルによる駆動実験(OS7-1:ロボティクス・メカトロニクス(1),OS7:ロボティクス・メカトロニクス)
- 202 バイラテラルサーボを用いた二足歩行ロボットの研究(OS7-1:ロボティクス・メカトロニクス(1),OS7:ロボティクス・メカトロニクス)
- 吊り上げ式歩行訓練装置の開発と評価
- 開発と研究 頸髄損傷者用腕のトレーニングシステムの評価に関する研究〔含 Q&A〕
- 開発と研究 MTシステムによる地震データの評価の研究(2)地震データの傾向とデータの予測〔含 Q&A〕
- 開発と研究 MTシステムによる地震データの評価の研究(1)地震データの入力とデータの傾向〔含 Q&A〕
- 輝かしいライフサポート学会の未来
- 整流器負荷を有するインバータの離散時間モデル追従制御
- ヒトの筋構造を模倣したロボット用力伝達メカニズム
- 医療・福祉ロボットの変革
- ニ関節筋型バイラテラルサーボによる上肢動力装具の動作メカニズム
- 離散時間モデル追従制御インバータにおける多目的遺伝的アルゴリズムを用いたLCフィルタ
- 233 頸椎損傷者に対するジョイスティック操作訓練とその評価について(生体・福祉)
- 電動式作業用義手の設計・試作に関する研究(2部 ロボット)
- 平面加熱のための移動磁界方式誘導加熱の試み
- 長手方向均一加熱を可能にする移動磁界方式誘導加熱
- 19pPSA-47 数値流体シミュレーション法(格子・粒子法)の開発
- 2C2-4 バイラテラルサーボによる肩動力義手の研究(OS2-2:筋電義手II,オーガナイズドセッション)
- ロボットとロボット工学の未来
- 二関節筋型バイラテラルサーボによる下肢動力装具と歩行支援
- 二関節筋型アクチュエータを用いた災害救助用四足歩行ロボット
- バイラテラルサーボによる移乗用ロボットに関する研究(OS2-I「医療・福祉のメカトロニクス」)
- X線を用いた骨格計測と形状評価
- 人間形ロボットハンドの高機能化に関する研究 : ハンド・アームの動作分類を用いた接触覚センサベース制御(2部 運動特性)
- 受動型肩義手の形状記憶合金アクチュエータシステムに関する研究
- 232 バイラテラルサーボによる介助用ロボットの研究(生体・福祉)
- 231 マイクロコンピュータを用いた筋電電動義手の研究(生体・福祉)
- 209 ブルドン・チューブ・アクチュエータ(BTA)を用いた自動旋盤への応用 : 第一報(アクチュエータ)
- 205 機能的軽量電動ハンドの研究(ロボット)
- F-1334 高圧ブルドン・チューブ・アクチュエータ(BTA)に関する研究(J29-2 センサ・アクチュエータシステム)(J29 センサ・アクチュエータシステムとその知能化 : 実環境で活躍するメカトロニクスをめざして)
- 408 視覚フィードバック系を兼ね備えたポスチャーコントロールシステムの研究(人間と機械I)(OS.4 人間と機械)
- 407 マイクロコンピュータによるハンドの制御(人間と機械I)(OS.4 人間と機械)
- 406 肩離断障害者用肩義手に関する研究(人間と機械I)(OS.4 人間と機械)
- 405 二関節筋を模倣した歩行用動力装具の研究(人間と機械I)(OS.4 人間と機械)
- 212 介助用ロボットにおける油圧バイラテラルサーボアクチュエータの研究(O.S.2-3 機器開発)(O.S.2 福祉・医療支援とバイオメカニクス)
- 機能性評価 運動機能のジョイスティックによる機能性評価
- 319 伝熱シミュレーションを用いたパラメータ設計(生産技術その2)
- フィードバック型歩行訓練装置に関する研究
- フィードバック型歩行訓練装置に関する研究 A Feedback Type Gait Training System
- 人工股関節の形状測定と負荷予測に関する研究(4部 生体への負荷と代替)
- ニューラルネットワークによるロボットハンドの最適把持
- 在宅介護を目的としたロボットコントロールシステムにおける新しいアプローチ(4部 運動機能の支援)
- 901 上肢リハビリテーション装置に関する研究
- 人間形サービスロボットの動作制御に関する研究(第二報)
- 動物の二関節筋を模倣した上肢動力装具の研究
- 筋の協調制御による下肢動力装具におけるアクチュエータ配列
- 電動義手機構部からの外形形状(グローブ)の生成について(第2報):モデル変形と薄膜型生成
- 二関節筋を模倣したバイラテラルサーボによる上肢動力装具の研究
- ヒトの立位バランスの評価 : 追従性と学習効果(3部 適応)
- 短下肢装具の問題点と歩行シミュレーション
- 307 非把握型手掌用インターフェースの操作特性に関する基礎研究
- 8A15 上肢リハビリテーション装置のグリップの評価
- 微細プリント配線検査システムに関する研究
- 静電容量型プローブを用いた微小パターン検査に関する研究
- 展 14.重度上肢欠損児に対するわれわれの電動義手開発研究の歩み(第12回日本リハビリテーション医学会総会)
- 機械的スイッチ : 電動義手の指令センサ
- 拮抗マルチモータによるロボット駆動方式の基礎研究
- 拮抗したマルチモータ駆動によるバックラッシ補償
- 腕の運動機構に関する研究(2部 動作解析)
- 感謝に満ちたヒト
- フィードバック型歩行訓練装置に関する研究
- 二関節筋アクチュエータによる下肢動力装具の研究
- 二関節筋用アクチュエータを応用した災害救助ロボットの研究
- バイラテラルサーボによる二関節筋モデルの研究
- 二関節筋機能を有する機械モデルの研究
- 筋電位信号を用いた人間型アームによるコントロールシステムの研究
- 事例研究 シミュレーションを用いたローパスフィルタのパラメータ設計
- 福祉機器とメカトロニクス技術の狭間
- 機械仕掛けの義手からインテリジェント義手への歴史
- 福祉工学の最前線
- 211 人間型ハンド開発の基礎研究(O.S.2-3 機器開発)(O.S.2 福祉・医療支援とバイオメカニクス)
- 油圧伝達機構によるバイラテラルおむつ交換ロボットに関する研究
- 片側切断者に対するハイブリッド肩義手の研究
- 人型アームサービスロボットHARISに関する研究
- 静電容量型センサによる微細プリント配線欠陥検査システムに関する研究
- 外科領域における手術支援ロボットに関する研究
- 解説 状況の変化を認識する自律ロボットの研究
- 708 視覚情報に基づく自律型ロボットの制御(オーガナイズドセッション : 21世紀のメカトロニクス)
- He-Neレーザによる人工股関節の測定と負荷予測解析
- パイラテラル油圧伝達機構を用いた動力装具の研究
- 機械仕掛けの義手からインテリジェント義手メカニズムへの歴史
- インテリジェント義手
- X線画像によるRP&Mに関する研究
- X線画像によるRP&Mなどの研究