| Project/Area Number |
23K08619
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
中島 新 東邦大学, 医学部, 准教授 (60583995)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中川 晃一 東邦大学, 医学部, 教授 (30400823)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 人工膝関節 / 日本人 / 骨格形状 / 動態解析 / 人工関節 / 膝関節 |
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| Outline of Research at the Start |
人工膝関節置換術（total knee arthroplasty,TKA）は広く普及している手術であるが、正常膝とTKA膝のキネマティスの相違、日本人の膝関節とインプラント形状とのミスマッチ、TKA膝の中間屈曲位での不安定性など未解決の問題点が多い。本研究ではまず、日本人の下肢CT画像を基に膝関節の解剖学的ジオメトリーの解析を行う。次に、正常膝関節の動態解析を2D-3Dレジストレーションで行い、同時にコンピューターシミュレーションでインプラントを設置した膝の動態解析を行う。最後に、トライアルインプラントを術中に用い、ナビゲーション下に動態解析を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は本研究計画の１年目であり、研究計画の内、「日本人の下肢ＣＴデータに基づいた 3D 画像構築と膝関節解剖学的ジオメトリーの解析」については予定通り計測を終了した。本邦患者の下肢CT（男女各50膝）を対象とした。大腿骨3D画像を構築後、上科軸を基準として10°毎に切断面を作成し、各切断面における内顆、外顆の近似円のradiusを計測し、最下点をプロットした。また、各切断面の最下点のプロットを矢状面に投影した後、5点近似円（40°円弧）のradiusを計測し、その中心をプロットした。さらに各切断面における上顆軸からのjoint lineの傾斜角を計測した。切断面ML方向のradiusは、内側は20-22mmでほぼ一定であったが、外側は屈曲に従って減少した。各断面における顆部最下点間距離は30°面で最大となった。矢状面radiusは0-20°では外側が内側よりも大きく、内側は30°以降で緩徐に減少した。矢状面radiusの中心は伸展～中間屈曲位では上顆軸の上・前方にあったが、屈曲に従って下・後方へ移動した。SEAからのjoint lineの傾斜角は30°で最小(0.7°)、90°で最大(3.2°)となった。「コンピューターシミュレーションによる動態解析」についても形状の異なるインサートを設定して解析を終了した。「トライアルインプラントを用いた術中ナビゲーション下の動態解析」については学内の倫理委員会に申請中であり、承認が下り次第、研究を開始する。術中に使用予定のトライアルインプラントは一般医療機器のクラスIとしてPMDAに届出を済ませ、いつでも使用可能な状態にある。
なお、英文論文は5編（corresponding author 1編、共著者4編）であった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究計画の内、「トライアルインプラントを用いた術中ナビゲーション下の動態解析」については学内の倫理申請が遅れてしまい、データを取得できなかったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画の内、「トライアルインプラントを用いた術中ナビゲーション下の動態解析」については、倫理委員会の承認が下り次第、研究を開始する。術中に使用予定のトライアルインプラントは一般医療機器のクラスIとしてPMDAに届出を済ませており、準備に問題はない。インサートの形状による膝関節のキネマティクスの違いについてナビゲーションシステムにより解析する。
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