2021 Fiscal Year Research-status Report
Effect on thumb-tip trajectory after CMC arthrodesis and suspension CMC arthroplasty
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20K12606
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| Research Institution | International University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
中村 俊康 国際医療福祉大学, 医学部, 教授 (70265859)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
多田 充徳 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究チーム長 (70392628)
名倉 武雄 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任教授 (90306746)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バイオメカニクス / 母指CM関節 / 関節固定術 / 関節形成術 / 指先軌跡 / 指先出力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトの母指運動は他の霊長類や類人猿と比較して非常に大きな可動域と指先出力を有し，ヒトのみが母指対立運動が可能となった．これに伴いヒトでは母指を他４指と対向させることにより物体の把持や握り動作，つまみ動作が可能となった．母指の多彩な運動を可能とするために母指の根本にあるCM関節には他指と比較して多方向の関節運動が可能となった一方，母指CM関節には他指と比較して高頻度に関節症を生じる．母指CM関節症に対する代表的な外科的治療にはCM関節固定術（以下関節固定術）と吊り上げ関節形成術（suspension arthroplasty：以下関節形成術）があるが，その優劣はついていない．そこで本研究では未固定屍体標本母指を用いて，正常母指CM関節周囲の筋腱の駆動を変化させることで母指の運動，指先出力がどのように変化するかを計測した上で，同指に関節固定術と関節形成術を施行し，同様の計測を行い，指先軌道と指先出力がどのように変化するか，それに加えて術式の優劣を明らかにすることを目的とする．2020年度には未固定屍体標本の解剖を行い，外在筋ならびに内在筋の起始，停止および筋腱の走行を詳細に計測し，サーボモータによる筋腱駆動装置の設定を行った．2021年度には正常母指の計測を行い，さらに母指CM関節を鋼線3本で関節固定した上で（関節固定術モデル），母指指先軌跡の変化を計測した．この両者を比較した結果，関節固定術では正常母指の軌跡に比較して指先の描く最大面積が30%に縮小する，すなわち70%の軌跡領域を喪失することがわかった．この結果をヨーロッパ手外科学会，日本整形外科基礎学術集会，アメリカ手外科学会にWeb参加し，成果発表を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナの蔓延により慶應義塾大学バイオメカニクス研究室への立ち入りが規制された期間があり，やや遅れが認められる．
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度には未固定屍体標本を用いて，関節形成術を施行し，計測を行う予定である．具体的には母指の末節骨，基節骨，中手骨，舟状骨，固定台にそれぞれ3つずつのマーカーをそれぞれが干渉しないように取り付け，外在筋腱をサーボモータで一定速度で牽引し，光学系モーションキャプチャーシステムで母指軌跡を行い，同時に指先出力を計測する．正常母指を計測後に母指関節形成術を行い，同様の計測を行う．さらにマーカーと骨の位置関係を3D-CT撮影を行い，骨モデルを作成し，この骨モデルをコンピュータ上で測定データ通りに動かすことで，母指指先軌跡および指先の描く面積の計算を行う．さらに指先出力の計測を行い，解析を行う予定である．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由：未使用金額の発生は効率的な物品調達を行った結果とコロナ禍のため参加予定であった国際学会や国内学会がことごとくWeb開催となり，旅費が大幅に減少したためである．また，すでに発注済みの屍体の手術に使用するガイドや鋭匙などの手術器械が欧米からの物品輸入（主に船舶での輸入）に支障をきたし，納入が大幅に遅れたためである．
使用計画：物品については5月に輸入のめどが立っている．また，国際学会が6月より正常に行われることになったため，国際手外科学会，アメリカ手外科会議などの成果発表旅費に使用する予定である．
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