최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
NTIS 바로가기다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
DataON 바로가기다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
Edison 바로가기다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
Kafe 바로가기주관연구기관 | (주)트리플씨메디칼 |
---|---|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2013-04 |
과제시작연도 | 2012 |
주관부처 | 보건복지부 [Ministry of Health & Welfare(MW)(MW) |
등록번호 | TRKO201400003915 |
과제고유번호 | 1465011070 |
사업명 | 보건의료기술연구개발 |
DB 구축일자 | 2014-05-07 |
키워드 | 퇴행성 슬관절염.하지강성.인공건 액추에이터.보행분석.보행보조용 외골격기구.Degenerative Knee Osteoarthritis.Leg Stiffness.Artificial Tendon Actuator.Gait Analysis.Gait Assisted Exoskeleton. |
DOI | https://doi.org/10.23000/TRKO201400003915 |
본 사업은 노인· 장애인에 대한 "공적급여지급품" 중 시급히 개발이 요구되는 "퇴행성 슬관절염 환자의 통증완화 및 보행능력 향상을 위한 내측가압식 하지강성 인공건 액추에이터(LeSATA)의 개발"을 통해 퇴행성 골관절염 환자의 만성무릎통증 완화 및 운동성(보행능력)을 증가시키기 위한 의료기기를 개발하는 것이다. 따라서 본 사업을 통해 퇴행성 슬관절염 환자의 통증완화 및 보행능력 향상을 위한 기초연구를 통해 독창성 있는 연구결과를 유도하고, 그 결과 이 분야 세계적 권위의 SCI 논문집(Journal of Biomechanics)에
본 사업은 노인· 장애인에 대한 "공적급여지급품" 중 시급히 개발이 요구되는 "퇴행성 슬관절염 환자의 통증완화 및 보행능력 향상을 위한 내측가압식 하지강성 인공건 액추에이터(LeSATA)의 개발"을 통해 퇴행성 골관절염 환자의 만성무릎통증 완화 및 운동성(보행능력)을 증가시키기 위한 의료기기를 개발하는 것이다. 따라서 본 사업을 통해 퇴행성 슬관절염 환자의 통증완화 및 보행능력 향상을 위한 기초연구를 통해 독창성 있는 연구결과를 유도하고, 그 결과 이 분야 세계적 권위의 SCI 논문집(Journal of Biomechanics)에 연구결과를 게재하였다. 또한 상용화를 위한 하지강성 인공건 액추에이터(LeSATA)를 개발하였고 2건의 식약청 품목허가를 득하였다. 본 과제 종료 후에도 지속적인 양산화 노력을 통해 공적급여지급품으로 발전시킬 계획이다.
* 연구목표
1) 퇴행성 슬관절염 및 만성통증기전의 정형외과학적 연구
2) 퇴행성 슬관절염 환자의 보행특성과 하지강성의 관계 평가
3) 보행에너지를 효율적으로 재환원하기 위한 저장-재방출 시스템의 개발
4) 비정상적 슬내측 가압 분산을 위한 기구학적 설계
5) 하지강성 인공건 액추에이터(Leg Stiffness Artificial Tendon Actuator, LeSATA)의 시제품 제작
6) 하지강성 인공건 액추에이터(LeSATA)의 공적급여지급품으로의 상용화를 위한 인허가 완료
* 연구내용 및 결과
1) 반월상연골 손상과 퇴행성 슬관절염의 관계 연구
2) 슬관절 내측부의 해부학적 하중분포와 오프로딩의 효과가 통증기전에 미치는 영향 분석
3) 퇴행성 슬관절염 환자의 보행특성과 하지강성의 관계 평가
4) 스프링 모델의 강성 증가를 위한 하지의 공학적 설계
5) 하지스프링 모델의 Leg Direction GRF와 Leg Length 변화에 대한 강성증가모델 개발
6) 퇴행성 슬관절염 환자의 보행특성과 스프링 모델의 관계성 규명 (Spring model vs. Two-segment model)
7) 보행패턴과 하지강성 증가의 관계성 평가
8) 하지관절강성(Hip-knee-ankle joint stiffness)과 하지강성의 관계 평가
9) 퇴행성 슬관절염 환자의 보행속도가 하지강성에 미치는 영향 연구
10) Hip torque와 Toe-off impulse의 특수성 규명
11) 입각기 초기시 발생되는 충격에너지의 연구
12) initial contact 충격에너지의 효율적 저장 메커니즘 개발
13) 입각기 말기의 toe-off 시 방출되는 에너지의 저장 시스템 개발
14) 족관절 발생 에너지를 슬관절 에너지로 전달하는 더블스프링 시스템의 개발
15) 보행시 건측 보상기전(compensatory mechanism)에 대한 패턴 분석
16) 대퇴경골부 프레임 및 착용자 하지의 안정성 증가를 위한 구조설계
17) 슬외측 가압부의 효과적 응력 재분포를 위한 최적설계
18) 하지강성 인공건 액추에이터(LeSATA)의 시제품 제작
19) 양산화를 위한 인허가 준비 완료 (품목허가 2건)
It might be possible to revolutionarily store or release elastic strain energy, which is consumed during the gait cycle, and as a result leg stiffness is expected to increase. In this case, it is necessary to design an ankle actuating mechanism as a secondary actuator which will adjusted excessive a
It might be possible to revolutionarily store or release elastic strain energy, which is consumed during the gait cycle, and as a result leg stiffness is expected to increase. In this case, it is necessary to design an ankle actuating mechanism as a secondary actuator which will adjusted excessive artificial leg stiffness from the primary actuator by reserving or releasing the elastic strain energy, because the energy, which is a part of kinetic and potential energy generated by human walking and is temporarily reserved in collision phase, will be discharged in rebound phase of elastic recoil. Dissimilar to previous study, we assumed that the leg stiffness could be increased by controlling walking speed with relative angular velocity of two segments and accordingly we are currently developing a knee-ankle two actuator system. As mentioned above, however, the artificial knee actuating will generate a new compensatory mechanism in the ankle part. It suggests that excessive leg stiffness caused by the artificial knee actuating will lead to a stumbling gait in abnormal collision phase accompanied by foot touch-down. Therefore, in designing the actuators we also considered the increase in walking speed and stumbling from repetitive acceleration in swing phase of previous gait cycles, satisfying the conditions with regard to relative angular velocity of two segments, thigh and shank, in order to raise leg stiffness. Furthermore, it might be difficult to confirm the effectiveness of the actuators if kinematic energy from unnecessary human walking is released under artificial deceleration control, which was designed to prevent an increase in walking speed. Therefore, we believed that the solution for the compensatory mechanism in ankle joint would be conversely derived by confirming the effect of changes in metatarsophalangeal joint tilt angle and walking speed on knee movement. Accordingly, we invented a new generation leg stiffness actuator in order to avoid the stumbling gait from the ankle joint compensatory mechanism caused by leg stiffness. The trademark of the device is called Leg Stiffness Artificial Tendon Actuator (LeSATATM). The stiffness between two springs could be variably controlled by adding eccentric mass inside the actuator, LeSATA. We also verify the functionality of the actuator which will automatically transfer between walking and running mode by actively monitoring any changes in gait pattern of LeSATATM and in relative angular velocity between thigh and shank.
과제명(ProjectTitle) : | - |
---|---|
연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
Copyright KISTI. All Rights Reserved.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.