2020 Fiscal Year Research-status Report
重度変形性膝関節症におけるlateral thrust発生メカニズムの解明
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20K11261
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| Research Institution | Tsukuba International University |
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Principal Investigator |
深谷 隆史 つくば国際大学, 医療保健学部, 教授(移行) (20515580)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 修一 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 助教 (00735061)
六崎 裕高 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (50550927)
森 浩一 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (90274977)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 重度変形性膝関節症 / 歩行 / CT有限要素解析法 / 筋骨格モデル / lateral thrust |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度はコロナ禍により、当初予定していた重度変形性膝関節症患者の歩行データを取得することが難しかったが、本研究グループでは以前から同様の歩行データを取得し、蓄積しているため研究遂行に対しは大きな影響は与えなかった。
今年度は、以前から蓄積された歩行データを中心に、下肢関節に付着する個々の筋に対して歩行中の筋発揮張力を算出し、膝関節の内反変形に伴う歩行立脚期中の膝関節の外側方向への横ブレ（Lateral Thrust）に対する重度変形性膝関節症患者の筋発揮張力の特性を検討した。その際、膝関節内反角度の変化が歩行立脚期の筋活動や関節モーメントにどのような影響を与えるかを検証する必要があるため、健常者を対象に筋骨格モデリングシステムを利用し、膝関節の前額面の角度を0°、5°、10°と変化させた際の筋発揮張力や関節モーメントの変化をシミュレーションした。これらの検証結果は今後、学会発表や国際誌への投稿を検討している。
また、歩行解析と筋骨格モデルを利用して得られたデータから健常膝と重度変形性膝関節症の膝関節を対象に、lateral Thrust解析のための有限要素解析における膝関節モデルの作成を試みている。現在は健常膝に関して、膝関節モデルの作成が概ね終了し、荷重量の変化や前額面上の膝関節角度の変化による荷重応力の違いについてデータをまとめている段階であり、次年度以降に学会発表等を予定している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍により、重度変形性膝関節症患者の歩行解析を行うことができず、データ数が当初予定よりも少なくなっているが、歩行解析については以前からのデータ蓄積もあり、今後少しずつ測定を再開していくことによりデータ取得は可能であると考える。
歩行解析や筋骨格モデルによるデータから、有限要素法によるlateral Thrustの解析を行うには、側方への剪断力を考慮した膝関節モデルの作成が必要であり、そのモデルの作成については次年度以降に検討していくことを予定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画からの大きな変更はないと考える。次年度以降は今年度行った、膝関節の内反変形に伴う歩行立脚期中の膝関節の外側方向への横ブレ（Lateral Thrust）に対する重度変形性膝関節症患者の筋発揮張力の特性から、有限要素解析による膝関節モデルを作成し、歩行中の膝関節面に対する剪断応力分布の検証と病期進行に伴うlateral thrust発生メカニズムや病態解明を行う。
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| Causes of Carryover |
当初予定していた学会発表による出張旅費等を計上していたが、コロナ禍による現況の社会情勢を踏まえ、オンラインによる学会開催であったために旅費の請求が生じなかった。
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