2020 Fiscal Year Research-status Report
非特異的腰痛の病態解明にための基礎研究ー仙腸関節形態とメカニカルストレスの関連性
| Project/Area Number |
20K19450
|
|---|
| Research Institution | Nagasaki University |
|---|
Principal Investigator |
西 啓太 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (60823292)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 非特異的腰痛 / 仙腸関節形態 / 生体力学 / 有限要素法 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、骨盤生体力学に対する仙腸関節形態の影響の解明に向けた「骨盤に対する有限要素法プロトコルの確立」を主目的に掲げ、CT画像データと有限要素解析ソフトを用いた解析を実施してきた。まず、有限要素ソフトのセットアップと使用方法の習熟に努め、研究プロトコルの設定を確立した。また、CTの撮像条件も見直し、解析に最良な撮影条件を確立した。次に実際に有限要素ソフトウェアを用いてヒト骨盤に対する生体力学的解析をpilot studyとして実施した。具体的には、有限要素ソフトウェアを用いてCT画像データから有限要素解析に使用するための３次元骨盤形態データを作成した。仙腸関節の関節軟骨はCT画像上に反映されないことから、仙骨側と腸骨側の関節面の形態に合わせて厚さ２mm の関節軟骨を作成した。次に、骨、軟骨、靭帯の物質特性に関しては、死体研究により得られたデータを参考に、ヤング率とポアソン比を決定した。また、皮質骨の厚さに関しても先行研究によるデータを参考に設定し、解析に反映させる手法を確立した。これらのデータを基に、年齢性別をマッチングさせた仙腸関節形態が異なる対象4名の骨盤有限要素モデルを作成し、同条件の荷重下での関節軟骨と靭帯に加わる応力について解析を実施した。この結果、対象ごとに関節軟骨に加わる応力の部位に違いがあり、靭帯に加わる張力についても異なる結果が得られた。今後、この結果が仙腸関節形態との因果関係を明らかにするために、さらに症例数を増やして検討していく予定である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
有限要素解析ソフトを用いた解析手法は概ね確立できた。Pre-studyとして実施した仙腸関節形態の違いを反映した生体力学的研究は学会にて発表し、有識者とディスカッションできた。今後は、これまでの研究で明らかとなった改善点や比較対象の症例数の問題を解決し、さらに研究成果を公表していく。
|
| Strategy for Future Research Activity |
解析手法に関しては、概ねのプロトコルは確立されたものの、先行研究の内容の見直しとともに、ソフトウェア開発業者ともコンタクトを取りながら、より正確なデータの取得を目指していく。特に、骨盤靭帯へのストレスの定量評価の手法や荷重・拘束条件の設定に関しては工学系の専門家の意見も反映させたうえで実施していきたい。これらの成果をもとに骨盤生体力学に対する仙腸関節形態の影響の解明を目指す。
|
| Causes of Carryover |
COVID-19の影響により、参加できなかったセミナーの受講費と旅費に充てる予定。
|
