2018 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, 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画像を用いた有限要素解析法を融合し、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。平成28年度及び平成29年度は有限要素解析法について膝関節モデルの作成に多くの時間を要した。平成30年度は平成29年度までに得られた歩行データとCT画像から健常者2名と重度変形性膝関節症患者1名のデータについて作成した膝関節モデルを実際にデータとマッチングさせ、その妥当性を検証しながら応力分布についての検討を行った。現在、上記の症例については概ね解析は終了し、解析方法及び結果についての再確認をしている段階である。有限要素解析で得られた結果については、今後学会発表、国際誌への投稿を行っていく予定である。また平成31年度は重度変形性膝関節症患者の解析数を適宜増やしていくことも検討している。
Any Body Modeling Systemによる歩行中の筋発揮張力の検討については、平成30年度は平成28年度から取得した歩行データから解析を進め、健常者及び軽度変形性膝関節症患者と比較検証しながら、重度変形性膝関節症患者に関する筋骨格モデルによる歩行立脚期の筋発揮張力について学会発表を行った。変形性膝関節症患者についてのモデルの妥当性が課題となっているが、引き続き筋電図との比較検証を行うことによりその有効性を確認していく。
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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
平成28年度から29年度は有限要素解析及び筋骨格モデルの整合性や妥当性に関する検証に多くの時間を費やしたが、平成30年度は実際の症例に対する筋骨格モデルを用いた有限要素解析による応力分布の解析を実施した。重度変形性膝関節症の歩行データも順調に計測されており、今後は筋骨格モデル及び有限要素解析による応力分布の検討について症例数を適宜増やしていくことが可能である。そのため本研究課題はおおむね順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の今後の推進については、重度変形性膝関節症患者を対象とした歩行立脚期中の筋発揮張力及び有限要素解析により膝関節面に対する応力分布に関するデータを蓄積し、解析結果を順次学会発表や国際誌への投稿準備を行っていく。さらに、得られたデータ結果を基礎として変形性膝関節症患者の歩行立脚期における力学的負荷の軽減方法を考案していく。
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| Causes of Carryover |
（理由）計画当初は筋骨格モデリングソフトの保守費用を計上していたが、保守費用が不要となったため、次年度使用額が生じてい る。
（使用計画） 次年度使用額は上記理由により繰り越しとなっているが、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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