2020 Fiscal Year Annual Research Report
A finite element model of foot deformity for improving surgical plan
| Project/Area Number |
17K15806
|
|---|
| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
|---|
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)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 有限要素法 / 変形足 / オーダーメイド手術 / 医用画像情報学 |
|---|
| 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（FEM）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．
最終結果
①専用ソフトウェアを用いて扁平足FEAモデル（3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扁平足FEAモデルに対して踵骨骨切り内側移動術のシミュレーションを行い，骨切り部位，角度（矢状断，水平断），骨移動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，水平断角と骨移動量で大きく，骨切り部位と矢状断角で少ないことが明らかになった．骨移動量8mmの際に足底圧分布が健常足と最も近似した．同様に外側支柱延長術のシミュレーションを行い，骨延長量について最適なパラメーターを検討した．骨延長量10mmの際に足底圧分布が健常足と最も近似した．
③専用ソフトウェアを用いて中等度外反母趾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．外反母趾に対して行う遠位骨切り術（chevron法）についてはシミュレーションで検証することができなかった．
|
Research Products
(5 results)
