1995 Fiscal Year Annual Research Report
膝十字靭帯の三次元形状変形と内部応力分布特性の測定・解析
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07650288
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Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
広川 俊二 九州大学, 工学部, 教授 (80150374)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三浦 裕正 九州大学, 医学部, 助手 (10239189)
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| Keywords | 膝十字靭帯 / 膝運動シミュレータ / 6自由度設定装置 / 光弾性法 / ひずみ分布 / 超弾性体 / 透明膝 |
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| Research Abstract |
本研究では,膝屈曲に伴う膝十字靭帯付着部の三次元移動を忠実に再現しうる,「膝運動シミュレータ」および十字靭帯形状を模擬した天然ゴム素材の模擬靭帯を製作した後,模擬靭帯の三次元変形形状とひずみ分布をCCDビデオカメラによるマ-キング計測から求めた。
また,非圧縮性超弾性体の有限変形理論を応用して模擬靭帯の有限要素解析を実施し,上記実験結果を検証した。
次に,切断膝を対象に,大腿・脛骨関節顆を透明アクリル樹脂,十字靭帯をエポキシ樹脂で採型したモデルを作成し,光弾性法による十字靭帯ひずみ分布測定を実施した。
更には,膝関節供試体6自由度設定装置を設計・製作し,実際の切断膝での十字靭帯形状をMRIで計測できるシステムをも開発した。現在MRI画像データを基に,十字靭帯形状復元と,その微分幾何学解析を行うためのソフトウェアプログラムを開発しつつある。
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[Publications] 広川俊二: "膝十字靭帯の変形歪分布特性の測定と解析" 計測自動制御学会論文集. 31. 417-423 (1995)
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[Publications] 広川俊二: "膝関節のバイオメカニクスに関する展望" バイオメカニズム学会誌. 19. 46-47 (1995)
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[Publications] S. Hirokawa, R. Tsuruno: "Measurement and Analysis of Strain Distribution of the Cruciate Ligament" Proc. of the XVth Congress of the International Society of Biomechanics. 390-391 (1995)
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[Publications] 広川俊二: "膝十字靭帯超弾体の三次元有限変形解析" 計測自動制御学会論文集. 32(掲載決定). (1996)
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[Publications] 広川俊二,鶴野玲治: "膝十字靭帯の三次元変形とひずみ分布特性" バイオメカニズム. 13(掲載決定). (1996)
