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2019 Fiscal Year Research-status Report

A novel approach for investigating multiple risk factors of rerupture after anterior cruciate ligament reconstruction of the knee.

Research Project

Project/Area Number 18K10672
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

中前 敦雄  広島大学, 病院(医), 講師 (60444684)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安達 伸生  広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (30294383)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Keywords膝前十字靱帯(ACL) / スポーツ復帰 / 再断裂 / 靭帯再建
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、膝前十字靭帯(ACL)再建術後に再断裂を生じさせる重層的因子とその相対危険度を解明することである。前回報告した脛骨プラトー骨形態の個体差とともに、当科では脛骨回旋不安定性の個人差に注目しており、本研究ではナビゲーションシステムを用いた術中膝関節不安定性評価を16歳以上の全ての初回ACL再建例で行っている。この研究の結果、2重束ACL再建における2つの線維束の機能は、前方制動に対しては膝の屈曲角度により別々の機能を有するが、脛骨回旋に対しては同様の機能を有していることが分かった(Nakamae A, et al. Asia Pac J Sports Med Arthrosc Rehabil Technol. 2020)。術中の脛骨回旋不安定性はACL再建直後も個々でかなり異なっており、今後はこれが術後再断裂や機能不全と関連するかを検討する。
さらに今後、ACL再建後に再断裂や機能不全を生じるリスクファクターについて幅広い項目を検討するためには、ACL再断裂や機能不全の症例数が多い必要がある。我々は現在、当大学病院を中心にACL再建例についての多施設共同研究も同時に行なっており、内外側半月板損傷発生のリスクファクターや術前主観的評価に影響を及ぼす因子について、ロジスティック回帰分析や重回帰分析を用い、約500例で検討した。その結果、内側半月板損傷発生のリスクファクターには術前患側Kneelax絶対値や年齢、Pivot-shift testでのApprehensionが、外側半月板損傷発生のリスクファクターには男性であることや下肢外反であること等が挙がった。今後はこの研究内容についてさらに症例数を増やして再検討するとともに、当科単独での多項目の詳細な検討とは別に、多施設共同研究の症例においても本題であるACL再建後に再断裂などを生じるリスクファクターの検討を行う。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の前半期間では、ACL再断裂や再建後機能不全の症例数がまだ少ないため、昨年度は初回ACL損傷のリスクファクターとしての脛骨プラトー形態評価を行い、脛骨外側プラトーの後方部分が内側と比べて小さいことなどがACL損傷の危険因子であることを示した。またACL再建後に大腿骨孔のPosterior Wall Blowout様現象がCTで確認できた場合、この現象が術後のACL機能不全を生じさせるものではないことも示した。また本研究ではナビゲーションシステムを用いた術中膝関節不安定性評価を行っているが、令和元年度はこの結果を分析し、2重束ACL再建における2つの線維束の機能は、前方制動に対しては膝の屈曲角度により別々の機能を有するが、脛骨回旋に対しては同様の機能を有していることが分かった。
この2年間で、ACL再建後の再断裂や機能不全に関与する可能性のある複数の項目について、当院においてACL初回再建の約110例を調査することができた。さらに同時に進行している、当大学病院を中心としたACL再建例についての多施設共同研究では、術前評価項目と術中所見の比較について約500例を対象に評価を行い、半月板損傷発生のリスクファクターや術前主観的評価に影響を及ぼす因子を解明することができた。さらには術後における膝前方不安定性残存に関与する因子の検討も始めており、前外側不安定性に関与する因子も今後検討予定である。これからもそれぞれの研究において症例数を増やし、より詳細な評価を行っていく予定である。
また2018年7月より、ナビゲーションシステムを用いた術中膝関節不安定性評価を16歳以上の全ての初回ACL再建例で行っている。さらにMRI 下での膝前方・回旋不安定性評価のためのストレスデバイス使用による評価も現在までに13例施行しており、今後も継続して評価を行っていく。

Strategy for Future Research Activity

本研究の前半期間では少なかったACL再建後の再断裂や機能不全の症例数が今後増加していくため、この再断裂や機能不全を生じさせる重層的因子とその相対危険度の解明に着手する。注目する因子としてはこれまでの検討から、脛骨外側プラトー後方部分の形態と脛骨外側プラトー後方傾斜がより重要となる可能性がある。3DCTによる骨孔位置や術中脛骨回旋不安定性、移植腱の太さ、性別、年齢、術後活動性なども注目している因子であり、続けてこれらの項目がACL再建後に再断裂や膝不安定性増悪を生じるリスクファクターとなるかについて検討する。
早期スポーツ復帰希望例に対しては、これまでに三次元動作解析システムと床反力計を用いたフォワードジャンプの解析を22例で行っており、今後も継続して再断裂や膝不安定性増悪との関連を追う。この動作解析の結果は脛骨プラトー形状などの解剖学的要素と関連している可能性もあるため、これについても検討する。またMRI 下での膝前方・回旋不安定性評価のためのストレスデバイス使用による評価についても、術中ナビゲーションシステム計測との比較をまず行い、その後に脛骨前方内旋ストレスでの大腿骨外側顆の後方亜脱臼と外側半月板の逸脱の程度を評価し、術前のPivot shift testとの関係や術後の膝関節不安定性進行などとの関連を調査する。
さらに当大学病院を中心に行っているACL再建例についての多施設共同研究についても、本年度末までに約750例を登録し、当科での多項目の詳細な検討とは別に、ACL再建後に再断裂や機能不全を生じるリスクファクターについて一般的な幅広い項目を検討していく。

Causes of Carryover

理由:当初は本研究で計画されていた購入設備である、MRI用前方・回旋ストレス発生装置を早期に購入する必要が生じ、別経費で購入したためにH30年度の設備備品費が減少し、前年に繰越金が発生したが、その繰越金がまだ残ったため次年度繰り越しとなった。
使用計画:多施設共同研究の結果が早期に多く出てきたため、これらを国内外で広く発表していくとともに、さらなる分析のための統計用ソフトウェアを購入する。また動作解析を重点的に行っていく。

  • Research Products

    (13 results)

All 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Evaluation of the intraoperative kinematics during double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction using a navigation system2020

    • Author(s)
      Nakamae Atsuo, Ishikawa Masakazu, Nakasa Tomoyuki, Ikuta Yasunari, Ochi Mitsuo, Adachi Nobuo
    • Journal Title

      Asia-Pacific Journal of Sports Medicine, Arthroscopy, Rehabilitation and Technology

      Volume: 19 Pages: 11~16

    • DOI

      10.1016/j.asmart.2019.11.002

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Image-free navigationを利用した膝前十字靭帯再建時の膝安定性評価2019

    • Author(s)
      中前敦雄、安達伸生
    • Journal Title

      別冊整形外科

      Volume: 75 Pages: 161-164

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Improvement of proprioceptive function after anterior cruciate ligament augmentation: comparison with single- and double-bundle reconstruction2020

    • Author(s)
      Atsuo Nakamae, Nobuo Adachi
    • Organizer
      2020 ACL Study Group Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 前十字靭帯損傷患者の半月板損傷発生頻度と受傷後経過期間の関係:広島大学多施設共同研究2019

    • Author(s)
      中前敦雄、数面義雄、月坂和宏、出家正隆、石川正和、安達伸生
    • Organizer
      第132回中部日本整形外科災害外科学会
  • [Presentation] スポーツにおける膝靭帯損傷発生メカニズムと予防2019

    • Author(s)
      中前敦雄、安達伸生
    • Organizer
      第92回日本整形外科学会学術総会
    • Invited
  • [Presentation] 前十字靭帯損傷患者の半月板損傷発生頻度と受傷後経過期間の関係:広島大学多施設共同研究 (Hiroshima CARP)2019

    • Author(s)
      中前敦雄、数面義雄、月坂和宏、出家正隆、藤本英作、石川正和、宮本礼人、中佐智幸、赤尾真知子、亀井豪器、安達 伸生
    • Organizer
      第92回日本整形外科学会学術総会
  • [Presentation] Clinical Outcomes of Double-bundle Reconstruction versus Remnant-preserving Single-bundle Augmentation in Anterior Cruciate Ligament Reconstruction2019

    • Author(s)
      Atsuo Nakamae, Masakazu Ishikawa, Tomoyuki Nakasa, Mitsuo Ochi, Nobuo Adachi
    • Organizer
      12th ISAKOS Congress
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Remnant-preserving single-bundle augmentation in ACL reconstruction2019

    • Author(s)
      Atsuo Nakamae, Masakazu Ishikawa, Nobuo Adachi
    • Organizer
      第11回JOSKAS(国内学会の国際シンポジウム)
  • [Presentation] ACL損傷・再建膝の関節固有感覚2019

    • Author(s)
      中前敦雄、石川正和、平田和彦、安達伸生
    • Organizer
      第11回JOSKAS
  • [Presentation] 前十字靭帯損傷に対する2重束再建術とレムナントを温存する1束補強術の術後臨床成績2019

    • Author(s)
      中前敦雄、石川正和、生田祥也、住田佳應、露口勇輔、白川圭子、金光宗一、大本武児、加納利哉、安達伸生
    • Organizer
      第11回JOSKAS
  • [Presentation] スポーツ選手に対するACL再建術2019

    • Author(s)
      中前敦雄、石川正和、安達伸生
    • Organizer
      第45回日本整形外科スポーツ医学会学術集会
  • [Presentation] 前十字靭帯損傷に対する2重束再建術とレムナントを温存する1束補強術の術後臨床成績2019

    • Author(s)
      中前敦雄、石川正和、安達伸生
    • Organizer
      第45回日本整形外科スポーツ医学会学術集会
  • [Presentation] ACL 再建術後の膝機能評価:Proprioceptionの評価2019

    • Author(s)
      中前敦雄、石川正和、越智光夫、安達伸生
    • Organizer
      第36回膝関節フォーラム

URL: 

Published: 2021-01-27  

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