2023 Fiscal Year Annual Research 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 / 有限要素解析 / 筋骨格モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、令和2年度から3年度にかけてコロナ禍の影響により重度変形性膝関節症の歩行データを取得することが困難であったが、本研究グループによる過去数年間のデータ蓄積により当該研究データの解析に至る過程には大きな支障はきたさなかった。令和3年度は健常成人のデータを利用し、歩行立脚期における前額面の解析を中心に行った。健常者の前額面の膝関節角度を筋骨格モデリングソフト上で内反方向へ変化させることによる筋発揮張力、発揮モーメントについてシミュレーションを行い、内反角度が増加すると膝伸展モーメントが減少し、各筋における筋発揮張力は大腿四頭筋で内反角度が増加するごとに低値を示す結果となった。令和4年度以降は以前より蓄積された重度変形性膝関節症の歩行データ解析を中心に行い、歩行立脚初期に見受けられる膝関節のlateral thrustを前額面における内反方向への膝関節角度変化として算出した。そのうえで、lateral thrustが比較的顕著に現れている症例を数名抽出し、歩行解析の結果から抽出された症例のデータを筋骨格モデリングソフトを用いて解析を行った。その際、症例が歩行立脚期に呈している膝関節内反角度に関節角度を設定し、膝関節周囲を取り巻く膝伸展筋群や膝屈曲筋群の筋出力推定値を算出し、さらに床反力や関節角度を算出した。さらに症例のCT画像データから膝関節の骨格を表現し、筋骨格モデリングソフトによる筋出力推定値や床反力、膝関節角度を組み込み、有限要素解析を行うための重度変形性膝関節症の膝関節モデルを作成した。現在、膝関節に対して生じるlateral thrustの発生メカニズムや病態解明を行えるよう課題を遂行しており、今後は学会発表等で広く公表していく予定である。
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