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2011 Fiscal Year Annual Research Report

骨関節三次元動態解析による全関節動態のデータベース化

Research Project

Project/Area Number 22300204
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

菅本 一臣  大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座教授 (40294061)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 冨田 哲也  大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座准教授 (30283766)
山崎 隆治  大阪大学, 臨床工学融合研究教育センター, 特任准教授(常勤) (40432546)
Keywords骨間接動態 / 3次元動態解析 / MRI / 生体内動態
Research Abstract

前年度に引き続き健常ボランティアを対象に全身の関節(手指関節、手関節、肘関節、肩関節、頚椎、胸椎、腰椎、膝関節、足関節)のMRI撮影を行った。それぞれの関節の検者間の関節角度を一定に保目的で各関節に応じたMRI撮影時に各関節の角度を精度よくコントロールできる装具を開発作成し用いた。これによりMRI撮影時の各関節の角度は一定精度を保事が可能であった。それぞれの関節において3-5肢位でMRI撮影を実施し画像を得た。コンピュータソフトを使用し各MRI画像より骨の輪郭を抽出しそれを重ね合わせる事により各関節の骨3次元モデルを作成した。さらに各関節の撮影肢位間での動きをコンピューター上でシュミレーションすることで生体内3次元動態解析を進めた。それぞれの関節によって解析できた数は若干異なるが大旨5-8例程度の解析は遂行できた。健常人の各関節生体内動態はある程度のばらつきは認められるものの、一定の範囲で一定の動態を示す事が明らかとなった。また関節によってはこれまでの屍体関節を用いたinvitroで示された動きとは異なる動態を示す関節もあり、今後さらに解析数を増やす事で検証する予定である。収集できた画像情報から対象となる関節のデータベースを収集し蓄積をはじめ、データベースの作成を開始した。
MRI1画像からの輪郭抽出はまた完全自動化が困難な状況でこの過程が本研究の律速段階となるためより精度よく簡便に輪郭抽出可能なソフトウェアーの開発も同時に進めた。さらにデータベース化のスピードアップのためコンピュータソフトを使いこなす人材の育成も引き続行なった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究課題中に各関節10-15例の解析を目標としている。各関節大旨5-8関節の画像解析の実施が遂行されており、今後ソフトウェアーの扱いにもなれてくるため当初の予定数を今年度に十分遂行しうる進捗状況と考えられる。

Strategy for Future Research Activity

今年度も前年に引き続き健常ボランティアの手指関節、手関節、肘関節、肩関節、頚椎、胸椎、腰椎、膝関節、足関節のMRI撮影を行いコンピュータソフトを使用し生体内3次元動態解析を進める。最終的に各関節10-15例の解析を目指す。また画像データのデータベース化を行い、医学教育上有用なツールの作成を試みる。

  • Research Products

    (30 results)

All 2012 2011

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (20 results)

  • [Journal Article] Three-dimensional measurement of growth of ossification of the posterior longitudinal ligament2012

    • Author(s)
      Fujimori T, Iwasaki M, Nagamoto Y, Ishii T, Sakaura H, Kashii M, Yoshikawa H, Sugamoto K
    • Journal Title

      J Neurosurg Spine

      Volume: 16 Pages: 289-95

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-dimensional distribution of articular cartilage thickness in the elderly talus and calcaneus analyzing the subchondral bone plate density2012

    • Author(s)
      Akiyama K, Sakai T, Sugimoto N, Yoshikawa H, Sugamoto K
    • Journal Title

      Osteoarthritis Cartilage

      Volume: (Epub ahead of print)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of translation in the normal and dysplastic hip using three-dimensional magnetic resonance imaging and voxel-based registration2011

    • Author(s)
      Akiyama K, Sakai T, Koyanagi J, Yoshikawa H, Sugamoto K
    • Journal Title

      Osteoarthritis Cartilage

      Volume: 19(6) Pages: 700-10

    • DOI

      doi:10.1016/j.joca.2011.01.017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distal radius osteotomy with volar locking plates based on computer simulation2011

    • Author(s)
      Miyake J, Murase T, Moritomo H, Sugamoto K, Yoshikawa H
    • Journal Title

      Clin Orthop Relat Res

      Volume: 469 Pages: 1766-73

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The effect of weight-bearing condition on kinematics of a high-flexion, posterior-stabilized knee prosthesis2011

    • Author(s)
      Shimizu N, Tomita T, Yamazaki T, Yoshikawa H, Sugamoto K
    • Journal Title

      J Arthroplasty

      Volume: 26 Pages: 1031-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-dimensional analysis of cubitus varus deformity after supracondylar fractures of the humerus2011

    • Author(s)
      Takeyasu Y, Murase T, Miyake J, Oka K, Arimitsu S, Moritomo H, Sugamoto K, Yoshikawa H
    • Journal Title

      J Shoulder Elbow Surg

      Volume: 20 Pages: 440-48

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vivo three-dimensional motion analysis of the shoulder joint during internal and extemal rotation2011

    • Author(s)
      Koishi H, Goto A, Tanaka M, Omori Y, Futai K, Yoshikawa H, Sugamoto K
    • Journal Title

      Int Orthop.

      Volume: 35 Pages: 1503-9

    • DOI

      10.1007/s00264-011-1219-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vivo three-dimensional segmental analysis of adolescent idiopathic scoliosis2011

    • Author(s)
      Hattori T, Sakaura H, Iwasaki M, Nagamoto Y, Yoshikawa H, Sugamoto K
    • Journal Title

      Eur Spine J

      Volume: 20 Pages: 1745-50

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Changes in shape and length of the collateral and accessory collateral ligaments of the metacarpophalangeal joint during flexion2011

    • Author(s)
      Kataoka T, Moritomo H, Miyake J, Murase T, Yoshikawa H, Sugamoto K
    • Journal Title

      J Bone Joint Surg Am

      Volume: 93 Pages: 1318-25

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vivo and 3-dimensional functional anatomy of the anterior bundle of the medial collateral ligament of the elbow2011

    • Author(s)
      Miyake J, Moritomo H, Masatomi T, Kataoka T, Murase T, Yoshikawa H, Sugamoto K
    • Journal Title

      J Shoulder Elbow Surg.

      Volume: (Epub ahead of print)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] THA後しゃがみこみ動作骨頭径による比較2011

    • Author(s)
      坂井孝司、小柳淳一朗、菅野伸彦、吉川秀樹、菅本一臣
    • Organizer
      第38回日本股関節学会
    • Place of Presentation
      鹿児島・かごしま県民交流センター
    • Year and Date
      20111007-20111008
  • [Presentation] 変形性肘関節症に対するコンピューター支援下関節鏡手術2011

    • Author(s)
      三宅潤一、島田幸造、村瀬剛、森友寿夫、田中啓之、片岡利行、久保伸之、竹安酉佳倫、十河英司、菅本一臣、吉川秀樹
    • Organizer
      第84回日本整形外科学会学術集会
    • Place of Presentation
      (Web)
    • Year and Date
      20110512-20110515
  • [Presentation] 関節リウマチ手指尺側偏位に対するMP関節副靭帯再建術の短期成績2011

    • Author(s)
      森友寿夫、片岡利行、菅本一臣、橋本淳、冨田哲也、行岡正雄、正富隆、村瀬剛、吉川秀樹
    • Organizer
      第84回日本整形外科学会学術集会
    • Place of Presentation
      (Web)
    • Year and Date
      20110512-20110515
  • [Presentation] CTを使用した頸椎後縦靭帯骨化症骨化進展計測の新手法-Volume registration法を用いて-2011

    • Author(s)
      藤森孝人、岩崎幹季、長本行隆、柏井将文、坂浦博伸、石井崇大、菅本一臣、吉川秀樹
    • Organizer
      第84回日本整形外科学会学術集会
    • Place of Presentation
      (Web)
    • Year and Date
      20110512-20110515
  • [Presentation] 人工膝関節置換術後の経時的内外反バランスの評価-ナビゲーション法と2D-3Dレジストレーション法を組み合わせた新しい評価法-2011

    • Author(s)
      蛯名耕介、栗田正浩、冨田哲也、玉城雅史、山崎聡、野口貴明、小泉宏太、垣内雅明、越智隆弘、菅本一臣、林田賢治
    • Organizer
      第84回日本整形外科学会学術集会
    • Place of Presentation
      (Web)
    • Year and Date
      20110512-20110515
  • [Presentation] 腰椎変性疾患における仙腸関節の動態~生体内3次元関節動態解析法を用いた検討~2011

    • Author(s)
      長本行隆、藤森孝人、柏井将文、岩崎幹季、菅本一臣、吉川秀樹、坂浦博伸
    • Organizer
      第40回日本脊椎脊髄病学会
    • Place of Presentation
      (Web)
    • Year and Date
      20110421-20110509
  • [Presentation] In vivo 3-dimensional kinematic change of the cervical spine after laminoplasty for cervical spondylotic myelopathy2011

    • Author(s)
      Nagamoto Y, Iwasaki M, Fujimori T, Kashii M, Yoshikawa H, Sugamoto K
    • Organizer
      39th Annual Meeting of Cervical Spine Research Society
    • Place of Presentation
      Phoenix, America
    • Year and Date
      2011-12-09
  • [Presentation] 人工股関節全置換術後の股関節深屈曲動作における可動域・骨盤傾斜の経時的検討2011

    • Author(s)
      坂井孝司、小柳淳一朗、渡邊哲、菅野伸彦、吉川秀樹、菅本一臣
    • Organizer
      第48回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Place of Presentation
      千葉・幕張メッセ
    • Year and Date
      2011-11-03
  • [Presentation] 痙直型脳性麻痺児の股関節に対する3D-CTによる経年評価2011

    • Author(s)
      御勢真一、坂井孝司、柴田徹、菅本一臣
    • Organizer
      第48回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Place of Presentation
      千葉・幕張メッセ
    • Year and Date
      2011-11-03
  • [Presentation] カスタム骨切りガイドを用いて膝関節固定術を施行した2例2011

    • Author(s)
      椚座康夫、川島邦彦、冨田哲也、菅本一臣、吉川秀樹
    • Organizer
      第117回中部日本整形外科・災害外科学会
    • Place of Presentation
      山口・宇部全日空ホテル
    • Year and Date
      2011-10-28
  • [Presentation] Monteggia脱臼骨折陳旧例における骨幹膜機能長変化2011

    • Author(s)
      三宅潤一、片岡利行、大森信介、森友寿夫、村瀬剛、吉川秀樹、菅本一臣
    • Organizer
      第26回日本整形外科基礎学術集会
    • Place of Presentation
      ベイシア文化ホール(群馬県民会館)
    • Year and Date
      2011-10-20
  • [Presentation] 正常および臼蓋形成不全症例における3D-MRIを用いた近接距離マッピング評価2011

    • Author(s)
      秋山慶輔、坂井孝司、小柳淳一朗、吉川秀樹、菅本一臣
    • Organizer
      第26回日本整形外科基礎学術集会
    • Place of Presentation
      ベイシア文化ホール(群馬県民会館)
    • Year and Date
      2011-10-20
  • [Presentation] CT-based navigationを用いたTHA後の深屈曲動作に対する経時的生体内動態解析2011

    • Author(s)
      坂井孝司、小柳淳一朗、山崎隆治、渡邊哲、西井孝、高尾正樹、菅野伸彦、吉川秀樹、菅本一臣
    • Organizer
      第5回日本CAOS研究会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2011-09-29
  • [Presentation] Three-dimensional analysis of acute plastic bowing of ulna in radial head dislocation and radial shaft fracture with computed simulation system2011

    • Author(s)
      Kim E, Moritomo H, Murase T, Miyake J, Kataoka T, Sugamoto K
    • Organizer
      SECEC
    • Place of Presentation
      Lyon, France
    • Year and Date
      2011-09-15
  • [Presentation] A 12 to 15 year follow-up study of the Rotaglide mobile bearing total knee arthroplasty2011

    • Author(s)
      Kunugiza Y, Tomita I, Sugamoto K, Yoshikawa H
    • Organizer
      SICOT
    • Place of Presentation
      Prague, Czech Republic
    • Year and Date
      2011-09-08
  • [Presentation] 3Dカスタムガイドを用いた関節リウマチ(RA)症例における人工足関節全置換術2011

    • Author(s)
      平尾眞、岡久仁洋、南平昭豪、坪井秀規、史賢林、村瀬剛、菅本一臣、吉川秀樹、橋本淳
    • Organizer
      第55回日本リウマチ学会総会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2011-07-17
  • [Presentation] Heels-Down Squatting after Total Hip Arthroplasty2011

    • Author(s)
      Sakai T, Koyanagi J, Yamazaki T, Watanabe T, Sugano N, Yoshikawa H, Sugamoto K
    • Organizer
      11th Computer Assisted Orthopaedic Surgery International
    • Place of Presentation
      London, United Kingdom
    • Year and Date
      2011-06-18
  • [Presentation] 3次元動態解析を行った上腕骨滑車離断性骨軟骨炎の1例2011

    • Author(s)
      三宅潤一、片岡利行、大森信介、森友寿夫、村瀬剛、吉川秀樹、菅本一臣
    • Organizer
      第3回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会
    • Place of Presentation
      北海道・札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2011-06-16
  • [Presentation] 術後運動解析から見た手術への提言2011

    • Author(s)
      玉城雅史、冨田哲也、山崎隆治、椚座康夫、二井数馬、川島邦彦、清水憲政、栗田正浩、吉川秀樹、菅本一臣
    • Organizer
      第3回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会
    • Place of Presentation
      北海道・札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2011-06-16
  • [Presentation] The new assessment methods of intra-operative and post-operative coronal laxity in total knee arthroplasty by using navigation and 2D-3D registration system2011

    • Author(s)
      Ebina K, Kurita M, Tomita T, Tamaki M, Yamasaki S, Noguchi T, Koizumi K, Kakiuchi M, Ochi T, Sugamoto K, Hayashida K
    • Organizer
      Annual European Congress of Rheumatology
    • Place of Presentation
      London, United Kingdom
    • Year and Date
      2011-05-25

URL: 

Published: 2013-06-26  

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