2000 Fiscal Year Annual Research Report
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10680789
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
石田 明允 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (60016540)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宗田 大 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (50190864)
宮崎 信次 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助手 (10014284)
福岡 豊 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教授 (30242217)
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| Keywords | 可動インサート型人工膝関節 / 運動シミュレーション |
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| Research Abstract |
本年度はインサートが脛骨コンポーネントの上で移動できる可動インサート型人工関節を対象に、その運動をシミュレーションにより解析した。
可動インサート型人工関節は従来の固定インサート型で問題となった磨耗を低減させる目的で、大腿骨コンポーネントとインサートの適合性を高めて接触面積を大きくし、可動域の確保はインサートの運動で行うものである。最近、この型の人工関節が使用されるようになってきたが、その動作メカニズムの検証は十分には行われていない。そこで本研究では人工膝関節の3次元モデルを構築して、固定インサートと可動インサートにおける膝運動、具体的には体重荷重時の膝屈曲運動をシミュレーションにより比較検討した。従来この種のシミュレーションでは膝部分のみを取り出して行うものが多いが、運動時の身体姿勢による床反力作用点の位置の差異などが結果に大きな影響を及ぼす。本研究ではこの点を考慮して足部を含む総合モデルを用いた。
その結果、固定型では大腿骨コンポーネントとインサートの接触点は屈曲角が増すにつれ、最初は後方へ移動するが屈曲角60度位からわずかながら前方へ移動する現象が見られた。これは臨床でも確認されており、磨耗を増大させる一因と考えられている。これに対して可動型では、接触点は屈曲角の増大と共に単調に後方へ移動した。これは健常膝のroll backに対応するもので、固定型に比べてより自然な膝運動が生じていると考えられる。また後十字靭帯などの靭帯張力は可動型の方が固定型よりも、大きくなる傾向が見られた。
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