2017 Fiscal Year Research-status Report
A finite element model of foot deformity for improving surgical plan
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17K15806
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
城戸 優充 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30729281)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 有限要素法 / 変形足 / オーダーメイド手術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
変形足を矯正する骨切り術の術前評価方法には，これまで荷重X線像が用いられていたが，骨切りの部位や方法は，術者の感覚や経験に大きく依存しており，客観性に欠ける．この問題点に対処するため，申請者らは，剛体の応力シミュレーションを行う有限要素法（FEA）を変形足に対する矯正骨切り術に応用し，骨切りの最適部位や方法を3次元有限要素解析によって客観的に割り出す新しい術前評価法を開発することを目的とした．最終的には，変形足に対するオーダーメイド手術を確立することが目標である．具体的な研究計画は，①扁平足FEAモデルを作製，検証，蓄積すること，②適用した骨切りシミュレーションを術後に検証し，最適化すること，③他の変形足に応用すること，を予定した．
暫定的結果
①専用ソフトウェアを用いて扁平足FEAモデル（1例）を作製し，実際の足底圧と比較することでモデルの妥当性を確認した．②踵骨骨切り術の骨切り部位，角度（矢状断，水平断），偏位量について最適なパラメータを検討した．足底圧に及ぼす影響は，水平断角と偏位量が大きく，骨切り部位と矢状断角では少ないことが明らかになった．③現在，外反母趾の遠位骨切り術に応用している．凹足，尖足，踵足，重度外反母趾，重度扁平足，変形性足関節症などさまざまな変形足にも応用する．また，モデル作製，シミュレーションの自動化も行っていく．最終的には，専用ソフトウェアなどを作製し，可能な限り自動化することで，すべての変形足に対する術前骨切りシミュレーション法の汎用化をめざす．
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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
先行研究で使用していた骨表面データを専用ソフトウェアを用いて効率的に変換できたため．
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| Strategy for Future Research Activity |
扁平足モデルの症例数を増やして，研究結果の再現性を検証する．また外反母趾の遠位骨切り術に応用する．
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| Causes of Carryover |
有限要素法ソフトウェアの導入が1か月程度遅れて、使用コストが割り引かれたため、少額の次年度使用額が生じた。適宜使用していく予定である。
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Research Products
(1 results)
