2021 Fiscal Year Research-status Report
高精度動態解析手法を用いた生体肩関節および人工肩関節の三次元動態解析
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20K18032
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
小薗 直哉 九州大学, 大学病院, 助教 (40843818)
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2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | イメージマッチング / 肩関節動態 / 人工肩関節 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肩腱板断裂および変形性肩関節症は、肩関節の疼痛および可動域制限を生じる代表的な疾患である。一般的に肩腱板断裂に対しては腱板縫合術が施行され、変形性肩関節症に対しては人工肩関節置換術が施行されるが、術前後で肩関節動態がどのように変化するかについては未だに良く分かっていない。
そこで本研究は、術後に肩関節可動域が改善する症例群と改善しない症例群が存在することに着目し、術後の肩関節動態の回復メカニズムついて明らかにすることを目的とする。具体的には①健常肩関節、腱板断裂肩、変形性肩関節症の日常生活動作における三次元動態の把握、②腱板縫合術後や人工肩関節置換術後の日常生活動作における三次元動態の把握、③腱板縫合術前後や人工肩関節置換術前後の三次元動態の変化と腱板断裂サイズや手術方法との関連、という3点から高精度動態解析手法であるイメージマッチング法を用いて検討を行っている。
2020年度は腱板断裂肩と健常肩関節の肩甲骨動態の違いに関して論文発表(Kozono N, Takeuchi N, Okada T, Hamai S, Higaki H, Shimoto T, Ikebe S, Gondo H, Senju T, Nakashima Y. J Orthop Surg (Hong Kong). 2020)を行った。2021年度は腱板断裂肩のMRI画像評価に関する論文発表(Takeuchi N, Kozono N, et al. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2021)を行い、日本肩関節学会や日本整形外科学会学術総会への学会発表を多数行った。2020年度より、腱板縫合術後や人工肩関節置換術後の動態解析に着手している。次年度は、更なるデータを蓄積する作業を行いつつ、論文化を念頭に研究を進める予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
① CTデータベースの構築
腱板断裂肩(小・中・大・広範囲断裂)、人工肩関節置換術後のCT撮影を開始しデータの蓄積を行っている。
② 人工肩関節と生体肩関節(健常肩や腱板断裂肩、変形性肩関節症)の動態解析
CT画像からdigitally reconstructed radiograph(DRR)画像を作成し、DRR画像とX線動画像のイメージマッチングを行い、人工肩関節と生体肩関節の動態解析を継続している状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
・人工肩関節の動態解析データの蓄積
人工肩関節の三次元CADモデルを基に、単純X線撮影時のX線源と投影面の相対関係を条件として与えて、投影シミュレーション像を作成する。両ピクセル画像間で、排他的論理和の画素数累計が最小となるような投影像を検索し、人工関節インプラントの相対位置と姿勢を求める。さらに、CT撮影時のDICOMデータを用いて三次元的にインプラント設置位置(ステムとグレノイドコンポーネント)の測定を行い、データを蓄積させていく予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の拡大により、参加予定であった国内学会、国際学会等が中止あるいはオンライン開催となり、旅費等を使用することがなかったため。
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[Presentation] 腱板断裂に対するstump分類と再断裂の関連性: Suture bridge法とdouble-row法での検討-多施設共同研究-2021
Author(s)
竹内直英, 小薗直哉, 西井章裕, 松浦恒明, 石谷栄一, 鬼塚俊宏, 財津泰久, 岡田貴充,水城安尋, 木村岳弘, 弓削英彦, 内村大輝, 井浦国生, 森 達哉, 上田幸輝, 見明 豪, 千住隆博, 髙岸憲二, 中島康晴
Organizer
第94回日本整形外科学会学術総会
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