2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of a Musculoskeletal Finite Element Analysis Method for Supporting Orthopedic Treatment
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18K04034
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
安達 和彦 中部大学, 工学部, 教授 (30243322)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 有限要素解析 / 筋骨格モデル / 骨接合術 / インプラント / 動力学解析 / 骨折リスク評価 / 歩行解析 / 臨床バイオメカニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
逆動力学解析と有限要素解析を組み合わせることによって人体運動時の骨格系に生じる動的応力分布の経時変化を可視化する新しい解析方法であるMS-FE解析法（Muscular Skeletal-Finite Element解析法）を開発することを目的とし，研究期間内では歩行時の大腿骨近位部の動的応力分布の経時解析を対象とする．
2019年度は，大腿骨全体への骨モデルの拡張に取り組むとともに，研究代表者らの過去の静止条件下での静解析との比較を行った．骨モデルの拡張では，当初に計画していた膝関節部までのモデル化には至らなかったが，大腿骨のモデル化において筋群モデルの拡張も併せて行った．過去の静止条件下での静解析との比較から，MS-FE解析で動的条件下での解析により，慣性力が解析結果の差に影響していることを示唆する結果を得ることができた．このことは，歩行周期で正規化された解析結果を参照する際に考慮すべき事項であると考えられる．また，2019年度は解析モデルの改良としてCT値に基づく被験者固有の物性値分布を反映したモデル化に取り組んだ．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2019年度に計画していた膝関節部までのモデル化には至っていないこと，および，解析モデルの改良としてCT値に基づく被験者固有の物性値分布を反映したモデル化に取り組んでいたが改良モデルの完成に至っていないことから，「やや遅れている」とした．
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は，2019年度に引き続いて骨のモデル化について①形状の拡張と②CT値に基づく被験者固有物性の設定に取り組む．2019年度までに得られた研究成果の国際会議での発表を2020年度に計画していたが，2020年3月からの欧米での感染症拡大により国際会議が中止となったことから，本研究課題で開発中のMS-FE解析手法の確立に専念する．また，開発手法のさらなる高度化（歩行動作以外の日常動作での解析他）に取り組む．以上の取り組みによって研究成果の積み上げを図り，2021年度の研究成果発表を目指す．
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