2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the novel quantitative measurment system of the pivot-shift test in ACL-injured knee
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20K18063
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
長井 寛斗 神戸大学, 医学部附属病院, 特命助教 (30847372)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 前十字靱帯 / 徒手検査 / Pivot-shift test / Lachman test / 定量評価 / 生体医工学 / スポーツ医学 / 整形外科 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
独自に開発した慣性センサー/圧センサーシステムのPivot-shift testにおける精度実験を行った。Gold standardとしてすでにデータが蓄積され精度の高い三次元電磁気センサーシステム（EMS）を用いた。
健常膝に慣性センサーシステム、EMSの両方を装着し、検者がPivot-shift testを行った。9軸慣性センサーを被験者の大腿外側と下腿外側にそれぞれ装着。さらに検者の加える力を定量するため、検者の両手掌に約5cm×5cm大の圧センサーをストラップで固定し、さらに検者が下腿近位外側を押す手（右膝の場合は左手）には慣性センサーも装着した。大腿・下腿・手の3つの慣性センサーから加速度、角速度を求め、Unityを用いて作成したソフトウェアからJoint coordinate system（JCS）の計算を行い、膝関節の角度と手部の角度を求めた。一方、EMSは大腿と下腿に電磁気センサーをそれぞれストラップで装着し、片方の手にもセンサーを装着しJCSを構築した。この状態でPivot-shift testを行い、慣性センサーを用いて大腿に対する下腿の加速度を算出した。健常膝であるが軽度のPivot-shift現象が認められる膝であった。
Pivot-shift現象は屈曲32.6±3.0度付近で生じ、加速度は約0.3±0.2m/s2で、左手の圧は最大26.7N、検者が被検者の下腿近位に加えた力の最大値は26.7±1.5N、足底部に加えた力は17.7±1.6Nで、Pivot-shift現象が認められる直前に最大値を迎え、Pivot-shift現象と共に力が減少するというパターンが認められた。以上のように当初目標としていたシステムをほぼ完成することができた。
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