| 研究課題/領域番号 |
16K05970
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
小林 公一 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (70296317)
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| 研究分担者 |
田邊 裕治 新潟大学, 自然科学系, 教授 (60143020)
大森 豪 新潟医療福祉大学, 健康科学部, 教授 (70283009)
坂本 信 新潟大学, 医歯学系, 教授 (80215657)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 医用工学 / 生体力学 / 筋骨格系 / 膝関節 / 関節軟骨 / キネマティクス / 接触力学 / 滑り / 前十字靭帯 / イメージマッチング / MRI / 力学的特性 / 関節運動 / 生体内評価 / 立位下肢アライメント / 軟骨変性予測モデル / 医工学 / 機械材料・材料力学 / 生物・生体工学 |
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| 研究成果の概要 |
関節アライメントや筋力バランス変化による力学的負荷の増大は、関節軟骨の接触状態に大きな影響を与え、結果として関節軟骨の力学的特性変化をもたらす。本研究課題では同一被験者の前十字靭帯（ACL）損傷前後膝の運動パターンと関節面における軟骨接触面同士の滑り挙動を調べることで、関節軟骨の変性に繋がる力学的特性変化の予測が可能かどうか検討した。その結果、ACL損傷後で滑り量が増加した。ACL損傷は軟骨の力学特性変化を伴う変形性関節症の要因なので、滑り量変化と力学特性変化との関連が示唆された。また立位関節アライメントを三次元評価するための自動イメージマッチング法を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
同一被験者のACL損傷前後の運動パターンと接触挙動を研究した例はほとんどなく、学術的意義は非常に大きい。ACL不全膝では2次性変形性関節症の発生リスクが増大するので、本研究で示されたACL損傷前後での運動パターン変化と関節面における滑り挙動変化を基に、関節軟骨の変性に繋がる力学的特性変化の予測が可能となれば臨床的意義は極めて大きい。
また、自動イメージマッチングの所要時間は約1分となり、従来法の手動操作にくらべ10分の1になった。これより実用性が向上した。
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