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2011 Fiscal Year Annual Research Report

股関節の生体内動態解析評価システムの開発

Research Project

Project/Area Number 22591633
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

坂井 孝司  大阪大学, 医学部附属病院, 助教 (00444539)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 菅本 一臣  大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座教授 (40294061)
山崎 隆治  大阪大学, 臨床医工学融合研究教育センター, 特任講師 (40432546)
菅野 伸彦  大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座教授 (70273620)
Keywords股関節 / 生体内動態 / キネマティクス
Research Abstract

MRIのtrue fast imaging with steady-state precession撮像法と、voxel-based registration法を用いて、生体股関節における不安定性を客観的かつ定量的に解析・評価するシステムを初年度に確立した。これを用いて高齢者(60歳以上)の正常ボランティア女性10例、若年者正常ボランティア男性10例、女性10例、臼蓋形成不全女性12例を対象とし、中間位・45度屈曲位・15度伸展位・Patrick肢位における股関節面の動揺性、臼蓋に対する大腿骨頭の相対移動量・ベクトル変位量を解析した。高齢者正常女性例、若年者正常女性例、臼蓋形成不全女性例の間に45度屈曲位及びPatrick肢位において有意差が認められ、臼蓋形成不全例の不安定性と臼蓋被覆度であるcenter-edge角の相関関係を明らかにした。また臼蓋関節軟骨面の三次元形態を、3D-CTと3D-digitizerを用いた新しい手法を初年度に確立したが、これをより複雑な形状を有する足関節及び距踵関節に応用して軟骨面の三次元形態を明らかにした。2D-3Dレジストレーションアルゴリズムをベースに改良した、骨関節の三次元動態解析システムを、人工股関節全置換術後の生体内動態を評価するシステムを初年度に確立した。これを用いて異なる2機種の人工股関節全置換術例50関節を対象とし、術後しゃがみこみ動作について解析し、動作中の関節可動域・骨盤傾斜の程度・屈曲動作中の骨盤傾斜寄与率・prosthetic impingementが生じるまでの理論的角度を明らかにしえた。また、対象とした2機種の人工股関節についてはprosthetic impingementが生じるまでの理論的角度は全例で10度以上確保できており、経時的評価ではしゃがみこみ動作が術後2年以内においては安全に行えていることが確認された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

MRIとvolume-based registration法を利用した生体股関節の不安定性調査、股関節・足関節の軟骨面の3次元形態、さらに2D/3D registration法を用いた人工股関節全置換術後の生体内動態解析を施行し、各々の解析システムを確立して英文論文として発表しえた。

Strategy for Future Research Activity

MRIとvolume-based registration法を利用した生体股関節の不安定性調査、2D/3D registration法を用いた人工股関節全置換術後の生体内動態解析に関して確立しえた解析システムをさらに活用し、疾患別・年齢別対象症例を増加させ調査を進めていく。

  • Research Products

    (16 results)

All 2012 2011

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (11 results)

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

    • Author(s)
      Keisuke Akiyama, Takashi Sakai, et al
    • Journal Title

      Osteoarthritis and Cartilage

      Volume: 20(4) Pages: 296-304

    • 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)
      Keisuke Akiyama, Takashi Sakai, et al
    • Journal Title

      Osteoarthritis and Cartilage

      Volume: 19(6) Pages: 700-710

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vivo kinematic analysis of squatting after total hip arthroplasty2011

    • Author(s)
      Junichiro Koyanagi, Takashi Sakai, et al
    • Journal Title

      Clinical Biomechanics

      Volume: 26(5) Pages: 477-483

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Verification of the Robin and Graham classification system for hip disease in cerebral palsy using three-dimensional computed tomography2011

    • Author(s)
      Shinichi Gose, Takashi Sakai, et al
    • Journal Title

      Dev Med Child Neurol

      Volume: 53(12) Pages: 1107-1112

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 人工股関節全置換術後の股関節新屈曲動作における可動域・骨盤傾斜の経時的変化2011

    • Author(s)
      小柳淳一朗、坂井孝司, ら
    • Journal Title

      Hip Joint

      Volume: 37 Pages: 420-424

  • [Presentation] 人工股関節全置換術後のしゃがみこみ動作-骨頭径による比較-2012

    • Author(s)
      坂井孝司, ら
    • Organizer
      第38回日本股関節学会
    • Place of Presentation
      鹿児島県民交流センター(鹿児島)
    • Year and Date
      2012-10-08
  • [Presentation] 人工股関節全置換術後のしゃがみこみ動作28,32,36,40mm骨頭径での比較2012

    • Author(s)
      小柳淳一朗, 坂井孝司, ら
    • Organizer
      第42回日本人工関節学会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄)
    • Year and Date
      2012-02-25
  • [Presentation] モーニングレクチャー THAの術前・術後評価2012

    • Author(s)
      坂井孝司
    • Organizer
      第42回日本人工関節学会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-02-25
  • [Presentation] Comparison of kinematic analysis between 28, 32, 36 mm femoral heads during squatting after total hip arthroplasty2012

    • Author(s)
      Junichiro Koyanagi, Takashi Sakai, et al
    • Organizer
      Annual meeting of Orthopaedic Research Society
    • Place of Presentation
      Moscone west convention center(サンフランシスコ、米国)
    • Year and Date
      2012-02-06
  • [Presentation] Evaluation of hip translation using three-dimensional magnetic resonance imaging2012

    • Author(s)
      Keisuke Akiyama, Takashi Sakai, et al
    • Organizer
      Annual meeting of Orthopaedic Research Society
    • Place of Presentation
      Moscone west convention center(サンフランシスコ、米国)
    • Year and Date
      2012-02-06
  • [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・骨盤傾斜の経時的変化2011

    • Author(s)
      坂井孝司, ら
    • 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
      幕張メッセ(千葉)
    • Year and Date
      2011-11-03
  • [Presentation] 人工股関節全置換術後の股関節深屈曲動作における屈曲角度の経時的変化2011

    • Author(s)
      小柳淳一朗、坂井孝司, ら
    • Organizer
      第117回中部整形外科災害外科学会学術集会
    • Place of Presentation
      宇部全日空ホテル(山口)
    • Year and Date
      2011-10-28
  • [Presentation] 人工股関節全置換術後のしゃがみこみ動作-骨頭径による比較-2011

    • Author(s)
      小柳淳一朗、坂井孝司, ら
    • Organizer
      第26回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      前橋商工会議所会館(群馬)
    • 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, ら
    • Organizer
      第26回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      群馬県民会館(群馬)
    • Year and Date
      2011-10-20
  • [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・骨盤傾斜の経時的変化2011

    • Author(s)
      坂井孝司, ら
    • Organizer
      第5回日本CAOS研究会
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(大阪)
    • Year and Date
      2011-09-30
  • [Presentation] Heels-down squatting after total hip arthroplasty2011

    • Author(s)
      Takashi Sakai, et al
    • Organizer
      第11回Annual meeting of CAOS international
    • Place of Presentation
      The Mermaid Conference Center(ロンドン、英国)
    • Year and Date
      2011-06-18

URL: 

Published: 2013-06-26  

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