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Functional analysis of the calcaneofibular ligament by using pressure sensitive sensor in cadavers

Research Project

Project/Area Number 21K11263
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionSaga University

Principal Investigator

KURAOKA AKIO  佐賀大学, 医学部, 教授 (30253412)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉塚 久記  福岡国際医療福祉大学, 医療学部, 講師 (00879942)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords踵腓靱帯 / 足部外側靱帯群 / 臨床解剖学 / 機能解剖学 / 腓骨筋腱
Outline of Research at the Start

最も一般的なスポーツ傷害である足部外側靭帯損傷の中で、踵腓靭帯損傷の合併例は治療に難渋し、関節不安定性が残存する傾向にある。一方、個々人における踵腓靱帯の形態は多様であり、損傷リスク・予防の観点から興味深い所見であるが、この多様性を踏まえた機能的解析はほとんど行われていない。
本研究の目的は、感圧測定システムを用いた新しい機能解剖学的解析手法によって、解剖体における踵腓靱帯の機能的個体差を解明することである。この成果は、個々人が留意すべき危険な運動方向や損傷リスクの理解につながることが予測され、スポーツ医学への貢献が期待される。

Outline of Final Research Achievements

Recently, a cadaveric study revealed that the tensed calcaneofibular ligament (CFL) lifts the peroneal tendons. This phenomenon strongly indicates that the CFL acts as a tensioner for effective transmission of contractile activity of the peroneal muscles. The purpose of this study was to investigate changes in the contact pressure between the CFL and peroneal tendons during inversion (Inv) using a pressure sensitive sensor (PSS). In 11 cadaveric ankle specimens, measured mean voltage values (mV) were 3.1±9.3 (Inv 0゜), 340.9±437.8 (Inv 5゜), 1178.6±682.0 (Inv 10゜), and 2063.0±577.7 (Inv 15゜), and significant differences were detected between Inv 0゜ vs 10゜, Inv 0゜ vs 15゜, and Inv 5゜vs 15゜. Since the CFL tenses during Inv and the values can be regarded as actual contact pressure, it was clearly demonstrated that the generated pressure is increased as the ankle joint is more inversed. These results suggest that the Inv enhances the tensioner effect by the CFL on the peroneal tendons.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来、関節の安定化や関節運動の制御を担う靱帯と、筋肉に発生した張力を骨に伝えることで関節運動を担う腱は機能的に独立したものと考えられてきた。CFLによる腓骨筋腱のリフトアップ現象は、靱帯と腱の間に相互作用が存在することを示唆する常識を覆す知見であり、本研究成果はこのリフトアップ現象の詳細を定量的かつ具体的に示した点で意義あるものと考えられる。また今後の展開として、特に生体におけるCFLのテンショナー機能、ひいては足部の運動制御機構の全貌を明らかにすることで、捻挫の後遺症として問題とされる慢性足関節不安定症の病態、あるいは腓骨筋の反応時間が遅延するメカニズム等の解明につながる可能性が考えられる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Calcaneofibular ligament may act as a tensioner of peroneal tendons as revealed by a contactless three‐dimensional scan system on cadavers2022

    • Author(s)
      Yoshizuka H, Kuraoka A
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 16650-16650

    • DOI

      10.1038/s41598-022-21115-5

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 内がえしは踵腓靭帯のテンショナー効果を増強する~感圧センサによる解剖体の機能解析~2024

    • Author(s)
      中尾優太朗、吉塚久記、倉岡晃夫
    • Organizer
      第129回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Inversion enhances tensioner effect by the calcaneofibular ligament: A pilot study using pressure sensitive sensor on cadavers2023

    • Author(s)
      Yoshizuka H, Nakao Y, Kuraoka A
    • Organizer
      Asian Confederation of Physical Therapy Congress 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 踵腓靭帯の走行角度の違いが機能に及ぼす影響:伸縮性ひずみセンサと慣性センサを用いた機能解剖学的研究2022

    • Author(s)
      吉塚久記、中尾優太朗、倉岡晃夫
    • Organizer
      第6回日本リハビリテーション医学会秋季学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 足関節前方引き出しテストの肢位条件に関する機能解剖学的研究:慣性センサと伸縮性ひずみセンサを用いて2022

    • Author(s)
      中尾優太朗、吉塚久記、浅見豊子、倉岡晃夫
    • Organizer
      日本解剖学会第78回九州支部学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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