デジタル設計手法と従来の設計手法による下肢義足インターフェースの臨床比較
カテゴリ：手術支援
公開日：2026年2月19日
タイトル：A clinical comparison of a digital versus conventional design methodology for transtibial prosthetic interfaces
雑誌名：Sci Rep. 2024 Oct 28; 14(1): 25833. doi: 10.1038/s41598-024-74504-3. Epub 2024 Oct 28.
概 要：
この研究は、下肢義足インターフェースのデジタル設計手法と従来の設計手法の臨床的有効性を比較することを目的としています。従来のライナーは標準サイズで大量生産され、設計は労働集約的で科学的根拠が不足しています。本研究では、MRIまたはCT画像からカスタム義足インターフェースを生成する物理ベースのデジタル設計フレームワークを用い、快適性の向上を仮説としました。8人の切断者から9本の義足を対象に、歩行試験、熱画像、立位圧力試験、評価アンケートを通じて比較しました。
方 法：
本研究は、8人の切断者から得た9本の義足を対象にした比較研究です。デジタル設計フレームワークは、MRIまたはCTスキャンを基にカスタムインターフェースを生成し、有限要素解析（FEA）を用いて荷重下の肢の変形をシミュレーションします。評価指標には、抗痛性歩行基準、皮膚表面圧、皮膚温度変化、アンケートフィードバックが含まれます。抗痛性歩行は線形混合モデルで、他の評価はウィルコクソン符号付順位検定で比較しました。
結 果：
デジタルインターフェースでの歩行時に痛みの有意な減少が示され、前脛骨部の圧力も有意に減少しましたが、他の測定部位では有意差はありませんでした。熱画像では皮膚温度に有意差は見られず、アンケートでは立位時の後面および内側、歩行時の内側で快適性が向上したとの結果が得られました。
結 論：
デジタル設計手法は、従来の方法と比較して快適性を向上させる可能性が示されました。この手法は、設計時間、再現性、コストの面でも利点を提供する可能性があります。