| 研究概要 |
本研究の主な成果は以下のように要約できる。
1.シューズの柔軟性(クッション・屈曲性)が,歩行時の下肢関節に対する緩衝機能やエネルギー消費の低減、さらに高齢者歩行の活性化と上体の支持性に有効であることを実験的に示した。また脚の接地形態が緩衝機能に重要な役割を果たすことを実験とモデル解析で示した。
2.大腿骨の擬似三次元モデル,さらにディジタイズされた大腿骨三次元データから立体モデルを作成し,表面置換型人工関節埋込時の応力を解析した。ストレス・シールディング現象が人工関節骨頭からペグ先端まで見られた。三次元モデルでは皮質骨にその現象をほとんど見ることができなかったが,内部の海綿骨側では顕著であった。ペグは海綿骨に圧縮力と引っ張り力を及ぼすため,境界面において骨破壊が生じ人工関節のル-スニングを引き起こす可能性が指摘された。さらに歩行周期の代表的な支持相での応力解析を行い比較・検討したところ,蹴り出し期の応力はより大きな値を示した。
3.計算機モデルと実験結果を比較・検討するため,ヒトの大腿骨物性に近いコンポジット・モデルを用いて,ヒトの立位支持期における関節力を模擬できるシミュレータや光透過型の大腿骨コンポジット・モデルを作成する作業のルーチン化を行った。
4.光弾性皮膜法を用いて,関節運動時の靱帯の大域的挙動を捕らえることに成功した。これにより靱帯の断裂の解明に寄与できた。
5.骨形状を三次元的にとらえることができるレーザー三次元計測システムを製作し,その有用性を確認した。
6.異常歩行を評価するには内力(関節間力やモーメント)の推定が重要であることを示した。
7.運動療法時に作用する関節間力を推定し,従来から行っている運動の内容が場合によっては関節に大きな力を及ぼす結果となることを示した。
8.パーキンソン病患者の同意を得て経頭蓋磁気刺激前後の歩行実験を行ったところ,刺激による姿勢の改善,歩行速度および床反力成分での統計的な優位差を確認した。
9.久留米バイオメカニクス研究会では、股関節免荷装具を米国(Mayo Clinicリハビリテーション部)と共同して研究開発することとした。
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