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2021 Fiscal Year Annual Research Report

形態、アライメント、運動から見た変形性膝関節症の発症、進行メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 19K18455
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

望月 友晴  新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (00773607)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords脛骨内側関節面 / 変形性膝関節症 / 関節面水平化現象 / 三次元 / 二次元 / 内反モーメント / X線 / 運動解析
Outline of Annual Research Achievements

変形性膝関節症(膝OA)の下肢アライメント内反化(O脚)は内反モーメントが直接的な内反化を引き起こす力学因子であるが、その内反モーメントは脛骨内側関節面傾斜に強く影響を受けていると想定される。内反モーメントを日常診療でルーティンに測定することは困難であるので、その結果として生じた荷重面水平化現象を捉えることで日常診療における膝OAのgrade評価や診断につながると考えられる。荷重面水平化現象は、究極的には二次元のX線で同定できる要因であると考えているが、それを証明するためには三次元評価で正確に水平化現象を証明し、運動との関連をみる必要がある。その上で、三次元から二次元に還元し、膝OAの進行度評価や早期診断、スクリーニングに用いることができるのではないかと考えている。まず独自開発ソフトである三次元アライメント測定システム(KneeCAS)を用いて、荷重状態での脛骨関節面の地面からみた傾斜を測定した。関節面はきれいな平面ではないため、凹凸のある平面を、独自の平面近似測定方法を用いて三次元的に平面を設定し、その平面を座標系の冠状面、矢状面に投影して非荷重、荷重状態での地面に対する傾斜をOA患者と健常高齢者で測定した。その結果、健常高齢者では冠状面より矢状面を中心として、地面に対して脛骨の水平化現象を認めた。一方で、膝OA患者では矢状面よりも冠状面でより大きな変化を示し、三次元的に地面に対して傾斜を認めた。我々の仮説である荷重時の脛骨関節面の水平化現象が、健常、膝OA患者の両者で証明され、膝OA患者では、冠状面でより顕著な水平化現象を示した。ついで、内反モーメントと荷重面水平化現象の相関を運動解析、三次元アライメント測定システム、三次元平面化手法を用いて証明した。2021年度は歩行時の骨運動を、より直接的に同定し、歩行時の荷重面水平化現象を証明することを課題とした。

  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Postoperative femoral anteroposterior position while standing correlates with the posterior tibial slope and posterior femoral condylar offset in medial pivot total knee arthroplasty2022

    • Author(s)
      Takahashi Y, Sato T, Mochizuki T, Watanabe S, Tanifuji O, Katsumi R, Endo N.
    • Journal Title

      Biomed Mater Eng.

      Volume: 33 Pages: 51-64

    • DOI

      10.3233/BME-211299

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The medial inclination of the proximal tibia is associated with the external knee adduction moment in advanced varus knee osteoarthritis2022

    • Author(s)
      Mochizuki T, Omori G, Nishino K, Tanaka M, Tanifuji O, Koga H, Mori T, Koga Y, Kawashima H.
    • Journal Title

      Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc

      Volume: 30 Pages: 574-583

    • DOI

      10.1007/s00167-020-06323-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The three-dimensional quadriceps vector is most parallel to the spherical axis in Japanese varus osteoarthritic knees2021

    • Author(s)
      Mochizuki T, Blaha JD, Tanifuji O, Yamagiwa H, Kai S, Kawashima H.
    • Journal Title

      Knee

      Volume: 33 Pages: 200-209.

    • DOI

      10.1016/j.knee.2021.09.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparison of post-operative three-dimensional and two-dimensional evaluation of component position for total knee arthroplasty2021

    • Author(s)
      Tanifuji O, Mochizuki T, Yamagiwa H, Sato T, Watanabe S, Hijikata H, Kawashima H.
    • Journal Title

      Knee Surg Relat Res .

      Volume: 33 Pages: 21

    • DOI

      10.1186/s43019-021-00106-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Association between the toe angle and bony factors in the transverse plane for osteoarthritic knees compared with healthy knees2021

    • Author(s)
      Mochizuki T, Sato T, Katsumi R.
    • Journal Title

      Biomed Mater Eng

      Volume: 32 Pages: 359-373

    • DOI

      10.3233/BME-211245

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of posterior tibial slope on three-dimensional femorotibial alignment under weight-bearing conditions in healthy Japanese elderly people2021

    • Author(s)
      Katsumi R, Sato T, Mochizuki T, Watanabe S, Tanifuji O, Kawashima H.
    • Journal Title

      Biomed Mater Eng

      Volume: 32 Pages: 183-194

    • DOI

      10.3233/BME-201209

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-dimensional morphology of the distal femur based on surgical epicondylar axis in the normal elderly population2021

    • Author(s)
      Sato T, Mochizuki T.
    • Journal Title

      Knee

      Volume: 30 Pages: 125-133

    • DOI

      10.1016/j.knee.2021.03.022

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New evaluation indices for rotational knee angles in standing anteroposterior knee radiographs2021

    • Author(s)
      Mori T, Mochizuki T, Koga Y, Koga H, Kobayashi K, Katsumi R, Sakamoto M, Omori G, Tanabe Y.
    • Journal Title

      Biomed Mater Eng

      Volume: 32 Pages: 85-99

    • DOI

      10.3233/BME-201138

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 三次元歩行解析と三次元アライメント測定システムを用いた変形性膝関節症の歩行時動的骨軸変化2021

    • Author(s)
      望月友晴,古賀良生, 谷藤理, 佐藤卓, 大森 豪, 土方啓生, 添野竜也, 川島 寛之
    • Organizer
      第13回JOSKAS
  • [Presentation] 健常膝と内側型変形性膝関節症での歩行方向を示す解剖学的回旋指標の検討2021

    • Author(s)
      望月友晴, 谷藤理, 佐藤卓, 勝見亮太, 土方啓生, 添野竜也, 高橋勇樹, 渡邊聡, 川島 寛之
    • Organizer
      第51回人工関節学会
  • [Presentation] 三次元歩行解析と三次元アライメント測定システムを用いた変形性膝関節症の歩行時動的骨軸変化2021

    • Author(s)
      望月友晴、谷藤理、大森豪、土方啓生、佐藤卓、古賀良生、川島寛之
    • Organizer
      日本整形外科基礎学術集会
  • [Presentation] 三次元歩行解析と三次元アライメント測定システムを用いた変形性膝関節症の歩行時動的骨軸変化2021

    • Author(s)
      望月友晴, 谷藤理, 西野勝敏, 佐藤卓, 大森豪, 古賀良生, 川島寛之
    • Organizer
      日本臨床バイオメカニクス学会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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