2021 Fiscal Year Annual Research Report
Relationships between femoral morphological abnormalities / joint malalignment and locomotor disorders
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21H03346
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Hiroshima International University |
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Principal Investigator |
小澤 淳也 広島国際大学, 総合リハビリテーション学部, 教授 (00435059)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森山 英樹 神戸大学, 保健学研究科, 教授 (10438111)
金口 瑛典 広島国際大学, 総合リハビリテーション学部, 助教 (10826704)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 骨形態 / 膝関節アライメント / 成長期 / メカニカルストレス / 膝蓋骨不安定症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究では，筋骨格が未成熟なラットを用い，免荷による後肢へのメカニカルストレスの減少が，1)大腿骨形態，2)膝関節アライメント，3)膝関節機械的特性に及ぼす影響を調査した．4週齢の雌性ラットに後肢懸垂を2，4，8週間実施し，以下の実験を行った．
1)では，X線CT撮影画像を用い，大腿骨幾何学形態への影響を調査した．後肢懸垂により，大腿骨近位では，頚部前捻角（Anteversion angle: AVA）が増加した．大腿骨遠位では，外側顆部（Lateral condyle: LC）では成長が抑制された一方で，内側顆部（medial condyle: MC）には成長に影響を及ぼさなかった．滑車角（Trochlear angle : TA）は，成長に伴い生じる外方から内方への傾斜が，後肢懸垂により抑制された．AVA，LC，MC/LC, TAの間には強い相関が認められた．
2)では，膝関節アライメントに及ぼす影響を調査した．後肢懸垂により，大腿骨に対する膝蓋骨の傾斜角度（Patellar Tilt Angle）は外方に傾斜し，脛骨粗面－滑車溝間距離（TT－TG）により脛骨の外旋が示された．加えて，膝蓋骨の側方変位の指標であるBisect offsetは，膝蓋骨の外方への移動を示した．
3)では，膝関節全体および前十字靭帯（Anterior Cruciate Ligament: ACL）における機械的特性への影響を調査した．万能試験機を用い，後肢懸垂後の膝関節弛緩性（Joint laxity），ACLのstiffnessおよび破断強度を調査した．その結果，4-8週間の後肢懸垂により，いずれの機械的強度の指標も変化し，関節弛緩性が出現することが示された．
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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
研究は概ね計画通り進行しており，研究成果は学会発表している．また，研究の一部は，現在国際誌に論文投稿中もしくは投稿準備中である．
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| Strategy for Future Research Activity |
再荷重による大腿骨形態異常・膝関節マルアライメントが回復するか否か，回復可能であればその程度やそのために必要な条件（免荷期間）といった情報は，早期の治療介入の意義や時期を測るうえで重要である．そこで実験期間2年目では，4週齢から1，2，4週間の後肢免荷後に12週齢まで再荷重を実施し，X線CT画像より，1年目と同様の解析を行うことで，再荷重により骨形態・膝関節アライメントの適応の限界点を調査する．
さらに今年度は，後肢懸垂により特徴的な変化が生じた膝関節の滑膜/関節包，内側膝蓋大腿支帯の遺伝子発現を網羅的に解析することで，この現象の背景にあるメカニズムを解明に繋げる予定である．
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