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四肢欠損・麻痺を解決する

最終更新日:2018/01/26

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 現在日本国内だけでも、約200万人が四肢障害に悩まされている。
 先天性の症状だけでなく、脳溢血の後遺症や老化に伴う関節の不自由、交通事故など後天的な原因も多く四肢障害者のうち約半数が65歳以上と言われている。
 四肢障害や麻痺は、日常生活での制限や家族による介護負担の増加、就労時に設備条件が限定されるなどの課題にも繋がる。

 車いすや義手・義足などは実用化からが提供されているものの、体形や形状の個人差などから大量生産が難しいことから非常に高価なため、実際は先進国以外での普及がなかなか進まない状況と言われている。
 現在、分解が可能で凹凸道でも走行可能な車いす、筋電技術や3Dプリンターの活用などで、安価に提供が可能で人体と変わらずコントロール可能な製品の開発が進んでいる。

四肢欠損・麻痺を解決する

未来への変化の兆し

  • 「懐かしい義足」メルティンMMI

     メルティンMMIは、「人類から身体的バリアを取り除く」をテーマとし、義手やリハビリ機器の開発を進めています。

     開発した義手・義足は、指の一本一本を精巧に、直感的に動かすことが可能です。自分で指を動かしていたときの感覚が再現され、実際に利用者からは「懐かしい感覚だ」という声が上がりました。
     また、これまでの義手のほとんどがリアルタイムでは動かず、「指をチョキに」と指令を出してやっと数分後にチョキになるほどの時間が発生していました。メルティンでは、日常生活で使用出来ることを重要だと考え、センサーを少なくする代わりにアルゴリズムを駆使した信号処理を行うことでリアルタイムでの動作を可能にしました。

     このような技術によって、今後も意思を叶える四肢が次々と誕生するのではないかと期待されています。

    (関連記事)
    「友達がみんな3本の手で便利に暮らしていたら、あなたは手が2本のままで本当にいいですか?」 ー メルティンMMI
    http://astavision.com/contents/interview/3753 「懐かしい義足」メルティンMMI
  • BMIの活用

     日本には10万人以上の脊髄損傷者がおり、毎年5,000人以上増えている。脊髄損傷になると脳からの命令は届かず運動機能が失われるため、患者の運動機能再建やコミニケーションが課題となる。
     これに対してブレイン・マシン・インタフェース(Brain machine interface:BMI))技術の適用が試みられており、この技術により体を動かせない患者でも体の動きを脳でイメージするだけでコンピュータやロボットなどを動かすことが可能となると期待されている。

     米国防総省関連機関が支援する研究チームは2012年には既に実用化に向けて、脳波で制御する義手のロボットハンドを作成していた。
     この研究では従来よりも格段に正確で自然な動きを義手にさせることができるアルゴリズムとして、脳波をコンピュータ・コードに書き換える機能を備えている。
     このロボットハンドを脊椎小脳変性症で首から下が麻痺し四肢が動かせない症状を抱える52歳の女性が使用した際、装着2日目には自分の意思で義肢を動かせるようになっていた。

     このように最先端の技術を用いて、利用者が専門的な知識及び能力を有していなくても誰でも新技術を使いこなすことが可能となることが求められている。また、この技術がより発展することで生まれながらに麻痺症状を持っている人にも有効な自由な四肢が享受できることが望まれている。 BMIの活用
  • 空中に自由な造形を可能にする3Dプリンタ

     3Dプリンタの普及以降、様々な分野においてその用途は広がってきたが、一方で「2Dでプリントしたものを積層し、立体化する」という手法によって、ある程度の制限があったのも事実だ。
     特に、電子デバイスの世界では従来のような平らで固い基盤をベースとしたものから、柔軟性があったりセンサーや医療機器への応用など要求が高まってきているため、現在の3Dプリンタでは造形しづらいものも多数ある。

     より複雑で、柔軟な、様々な用途で活用できる造形という要求に答えることができなければ、3Dプリンタの活用範囲はある程度制限されてしまう。
     しかし、アメリカのハーバード大学の研究チームはこうした従来の常識を覆す3Dプリンタの作成に挑んでいる。

     「3D Printing Metal in Midair」というタイトルでyoutube上に上がった動画には、シルバーのナノ粒子を使ったインクを、ノズルを通過したところで精密制御されたレーザーを当てて焼き固めるというスタイルの3Dプリント技術が紹介されている。
     ノズルを3次元的に動かすことができ、作業台にはターンテーブルを使用することで、自在にカーブさせられるため、複雑な造形を可能にしている。

     しかも、この仕組みで造形されたワイヤーは銀と比較しても遜色のない導電性を持っており、プラスティック素材の上に直接プリントすることも可能なため、電子デバイスや生物医学用デバイスなどの応用にも期待できる。
     従来のデザイン、造形プロセスの常識に囚われないことで、より自由度の高い電子デバイスが作成できれば、あらゆる医療機器などでの有効活用ができるのかもしれない。 空中に自由な造形を可能にする3Dプリンタ

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