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Bone and soft tissue load for each type of flatfoot by musculoskeletal finite element model using MRI information

Research Project

Project/Area Number 23K10459
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 InstitutionNiigata University of Health and Welfare

Principal Investigator

高林 知也  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 講師 (00780339)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 江玉 睦明  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (20632326)
久保 雅義  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (50460332)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords扁平足 / 大規模調査 / 足底腱膜張力 / 扁平足のタイプ / ランニング / MRI / 筋骨格モデル / 有限要素モデル
Outline of Research at the Start

本研究は,RigidとFlexibleな扁平足で,1)ランニング障害を発生しやすい扁平足のタイプを前向きに調査し,2)障害発生の背景となる要因を探るために,MRI情報を融合させた筋骨格有限要素モデルでランニング中の骨・軟部組織負荷の違いを調べる.そして,3)扁平足のタイプごとで,過負荷になっていた組織を対象とした治療で負荷を減弱できるかを明らかにし,扁平足に起因する障害の予防法の考案に繋げる.

Outline of Annual Research Achievements

初年度は,ランニング障害を発生しやすい扁平足のタイプを調査する計画であり,本学大学生の様々な競技を実施している男女をリクルートし,62名124足の足部評価を実施した.足部評価はarch height index(内側縦アーチの評価)とarch height flexibility(タイプ分類)とした.現在,37名の扁平足が存在するが,まだ大規模調査としては人数が不足している.そのため,継続して評価を実施していく.評価をする過程で,正常足でもタイプは存在し,正常足のなかでも障害発生しやすいタイプも存在する可能性を考えた.そこで,正常足のarch height flexibilityがランニング中の足底腱膜張力に与える影響を検証した.その結果,arch height flexibilityが高い正常足者は足底腱膜張力が高値を示した.つまり,荷重によってアーチが下降しやすいタイプは足底腱膜炎を発症するリスクが高い可能性を言及した.本成果は学会で優秀賞(ランニング学会)を受賞した.また,国際誌にも受理された(Takabayashi et al, Arch height flexibility is associated with plantar fascia tension during running, Gait & Posture, 2023).
現在は足部評価を継続して実施しており,今後その調査結果をもとに扁平足のタイプ分類をしていく.また,2024年度の研究課題である筋骨格有限要素モデルによる扁平足のタイプ別での骨・軟部組織負荷を推定に向け,テラバイト社から専用ソフトAnyBodyのトレーニングを受講した.トレーニングでは逆動力学計算や仮想的な床反力の計算などを実施した.今後はこのソフトウェアを利用して,扁平足のタイプ別での骨・軟部組織負荷を推定していく.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

さらに足部評価を実施する必要があるが,既にリクルートも済んでおり,実験予定が組まれているため.

Strategy for Future Research Activity

今後はAnyBodyを利用して,足部詳細モデルでの骨・軟部組織負荷を推定を可能とし,扁平足のタイプ別でそのアウトカムを比較していく.

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2024

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

  • [Journal Article] Arch height flexibility is associated with plantar fascia tension during running2024

    • Author(s)
      Takabayashi Tomoya、Edama Mutsuaki、Inai Takuma、Kubo Masayoshi
    • Journal Title

      Gait & Posture

      Volume: 108 Pages: 270-274

    • DOI

      10.1016/j.gaitpost.2023.12.012

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Arch height flexibilityと ランニング中の足底腱膜張力は関連する2024

    • Author(s)
      高林知也,江玉睦明,稲井卓真,久保雅義
    • Organizer
      第36回ランニング学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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