2016 Fiscal Year Research-status Report
重度変形性膝関節症における筋発揮張力と有限要素解析法を用いた新しい歩行解析
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16K01515
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| Research Institution | Tsukuba International University |
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Principal Investigator |
深谷 隆史 つくば国際大学, 医療保健学部, 准教授(移行) (20515580)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
六崎 裕高 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (50550927)
森 浩一 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (90274977)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 重度変形性膝関節症 / 歩行 / CT有限要素解析法 / 筋骨格モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は重度変形性膝関節症患者の歩行解析に、下肢関節の筋発揮張力分析と、膝関節面の応力分布を解析するCT有限要素解析法を融合させ、膝関節の可動性や力学的負荷の特性を明らかにすることである。
本年度は重度変形性膝関節症患者より得られたCT画像から2名のCT有限要素解析法による膝関節モデルの作成を行った。次年度から行う予定である歩行中の膝関節への応力集中部位に関する検証に対して、本年度作成した膝モデルを利用し順次解析を進めていく予定である。
また、筋発揮張力分析についてはAny Body Modeling Systemを今年度末購入した。現在、重度変形性膝関節症患者から得られた歩行データについて上記Modeling Systemを用いて順次解析中である。今年度の研究成果は「変形性膝関節症患者の歩行片脚支持期における関節運動と力学的負荷の関係－重症度の違いから－」をテーマとし第43回日本臨床バイオメカニクス学会にて発表し、今後行うCT有限要素解析に関する基礎データとして考えている。
また、「Comparison of kinematics data between mild and severe knee osteoarthritis during the gait cycle」をテーマにOrthopedic Research Society 2017への発表を行った。本発表は歩行中の関節角度変化を抽出しており、本データもCT有限要素解析を行う上での応力集中部位に影響を与える基礎データとなっている。
次年度以降はAny Body Modeling Systemを用いた筋発揮張力の解析を進めるとともに、作成した膝関節モデルからCT有限要素解析による応力集中部位の検証を行っていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定よりAny Body Modeling Systemの購入が遅れたため、本年度の研究成果はCT有限要素解析法を進めていく上での基礎的データの発表に留まっている。
しかしながら、Modeling Systemを今年度末購入し、歩行解析によるデータを順次解析中であるため、次年度はその結果をもとに研究成果の発表を行っていく予定としている。
また、今年度のCT有限要素解析法による分析は膝関節モデルの作成を中心に進めており、次年度から順次応力集中に関する解析も進めていく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題の今後の推進については、当初予定していた通り、筋発揮張力を算出するAny Body Modeling Systemを利用して得られた筋発揮張力のデータをCT有限要素解析法に融合させ、歩行中の膝関節面に対する力学的負荷の部位について応力分布の検証と関節負荷軽減のための有効な手段の検討・効果検証を行っていく。
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| Causes of Carryover |
物品費及び旅費について、物品費として購入したAny Body Modeling Systemと旅費を利用して行った国際学会の発表についてはどちらも年度末であったため、決算が間に合わず、次年度使用額への繰り越しとなっている。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額については上記理由のため繰り越しとなっており、当初使用計画から大きく変更となることはない。
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