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人工股関節置換術後の脱臼予防への骨格・筋モデルを用いた動作解析システムの臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 17591568
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 整形外科学
研究機関独立行政法人国立病院機構(大阪医療センター臨床研究部) (2006-2007)
大阪大学 (2005)

研究代表者

三木 秀宣  独立行政法人国立病院機構大阪医療センター, 臨床研究部, 研究員 (10335391)

研究分担者 菅野 伸彦  大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (70273620)
西井 孝  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (70304061)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,850千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 150千円)
2007年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード臨床 / リハビリテーション / 医工学 / 人口股関節全置換術 / 脱臼 / シミュレーション / 動作解析 / コンピュータ支援 / インピンジメント / 合併症
研究概要

1.本システムを用いた脱臼予防、治療への臨床応用
4次元動作解析システムのリアルタイム化を可能とし人工股関節術後患者の術後早期に臨床レベルで使用可能としたことにより、脱臼予防に関しては、初回人工股関節手術を終えた患者のリハビリの一環として退院前動作指導として脱臼リスクなく日常動作が可能であるかチェックするシステムの構築に成功し、人工関節パーツの設置が良好であれば従来禁止されていたしゃがみや和式トイレ動作などの深屈曲動作を許可できる可能性が十分あることが示された。また、脱臼患者においては脱臼原因となるインピンジメントのほとんどが人工関節パーツの設置不良に起因することが本システムにて示され、特定されたインピンジメントを回避する動作指導することが限界はあるが脱臼治療の保存療法として成り立つこと。手術治療においては脱臼原因となるインピンジメントを防止するインプラント設置計画をシミュレーションし、ナビゲーションツールを用いて計画通り設置する方法で脱臼制御行いえること。などの新しい知見が得られた。
2.筋肉包含モデルの開発とインピンジメント判定システムへの股関節張力環境の統合化
現在の4次元動作解析システムによる脱臼リスク判定の限界であった軟部組織からの緊張を考慮にいれたリスク判定を行えるように、患者CTから個々の筋肉の体積を計測することにより、患者の股関節周囲のリアルな筋肉モデルを作成し、任意の肢位での筋肉により関節にかかる張力を予測することを可能とするシステムを作成し、実測股関節合力と本モデルからの推測値の検証を行う方法論を確立した。手術での実測股関節合力と本モデルからの推測値の検証を行うため、すでに手術例で実測を行いモデルとの比較検討をおこなっているので引き続き成果を報告していきたい。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (15件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Hip motion analysis using multi phase(virtual and physical)simulation of the patient-specific hip joint dynamics.2008

    • 著者名/発表者名
      Otake Y, Suzuki N, Hattori A, Miki H, Yamamura M, Yonenobu K, Ochi T, Sugano N.
    • 雑誌名

      Stud Health Technol Inform. 132

      ページ: 339-344

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hip motion analysis using multi phase(virtual and physical) simulation of the patient-specific hip joint dynamics2008

    • 著者名/発表者名
      Otake Y, Suzuki N, Hattori. A, Miki H, Yamamura M, Yonenobu K, Ochi T, Sugano N.
    • 雑誌名

      Stud Health Technol Infrom. 132

      ページ: 339-344

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hip motion analysis using multi phase(virtual and physical) simulation of the patient-specific hip joint dynamics.2008

    • 著者名/発表者名
      Otake Y, Suzuki N, Hattori A, Miki H, Yamamura M, Yonenobu K, Ochi T, Sugano N.
    • 雑誌名

      Stud Health Technol Inform 132

      ページ: 339-344

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] System for intraoperative evaluation of soft-tissue-generated forces during total hip arthroplasty by measurement of the pressure distribution in artificial joints2007

    • 著者名/発表者名
      Otake Y, Suzuki N, Hattori A, Miki H, Yamamura M, Yonenobu K, Ochi T, Sugano N.
    • 雑誌名

      Comput Aided Surg. 12・1

      ページ: 53-59

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anatomic hip range of motion after implantation during total hip arthroplasty as measured by a navigation system.2007

    • 著者名/発表者名
      Miki H, Yamanashi W, Nishii T, Sato Y, Yoshikawa H, Sugano N.
    • 雑誌名

      J Arthroplasty 22(7)

      ページ: 946-952

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Open-configuration MRI study of femoro-acetabular impingement.2007

    • 著者名/発表者名
      Yamamura M, Miki H, Nakamura N, Murai M, Yoshikawa H, Sugano N.
    • 雑誌名

      J Orthop Res. 25(12)

      ページ: 1582-1588

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 【人工関節置換術における合併症とその対策】人工股関節置換術後の脱臼と対策 コンピュータ支援技術を用いた新しい脱臼治療の展開2007

    • 著者名/発表者名
      三木 秀宣
    • 雑誌名

      関節外科 26・12

      ページ: 1366-1372

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] System for intraoperative evaluation of soft-tissue-generated forces during total hip arthroplasty by measurement of the pressure distribution in artificial joints2007

    • 著者名/発表者名
      Otake Y, Suzuki N, Hattori A, Miki H, Yamamura M, Yonenobu K, Ochi T, Sugano N.
    • 雑誌名

      Comput Aided Surg 12・1

      ページ: 53-59

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Anatomic hip range of motion after implantation during total hip arthroplasty as measured by a navigation system.2007

    • 著者名/発表者名
      Miki H, Yamanashi W, Nishii T, Sato Y, Yoshikawa H, Sugano N
    • 雑誌名

      J Arthroplasty 22(7)

      ページ: 946-952

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Open-configuration MRI study of femoro-acetabular impingement.2007

    • 著者名/発表者名
      Yamaraura M, Miki H, Nakamura N, Murai M, Yoshikawa H, Sugano N.
    • 雑誌名

      J Orthop Res. 25(12)

      ページ: 1582-1588

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Anatomic hip range of motion after implantation during total hip arthroplasty as measured by a navigation system.2007

    • 著者名/発表者名
      Miki H, Yamanashi W, Nishii T Sato Y, Yoshikawa H, Sugano N.
    • 雑誌名

      J Arthroplasty 22(7)

      ページ: 946-952

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 【人工関節置換術における合併症とその対策】 人工股関節置換術後の脱臼と対策 コンピュータ支援技術を用いた新しい脱臼治療の展開2007

    • 著者名/発表者名
      三木 秀宣
    • 雑誌名

      関節外科 26・12

      ページ: 1366-1372

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] System for intraoperative evaluation of soft-tissue-generated forces during total hip arthroplasty by measurement of the pressure distribution in artifical joints2007

    • 著者名/発表者名
      Otoke Y, Suzuki N, Hattori A, Miki H, Yamamura M, Yonenobu K, Ochi T, Sugano N.
    • 雑誌名

      Comput Aided Surg. 12・1

      ページ: 53-59

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Soft-tissue balance evaluation system for total hip arthroplasty by intraoperative contact pressure measurement at the hip joint.2006

    • 著者名/発表者名
      Otake Y, Suzuki N, Hattori A, Hayashibe M, Miki H, Yamamura M, Sugano N, Yonenobu K, Ochi T.
    • 雑誌名

      Stud Health Technol Inform. 119

      ページ: 416-421

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 人体における関節運動の動作解析と臨床応用-股関節の動作解析と臨床応用-2006

    • 著者名/発表者名
      三木秀宣、大竹義人、菅野伸彦、鈴木直樹
    • 雑誌名

      整形外科最小侵襲手術ジャーナル 39

      ページ: 15-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Soft-tissue balance evaluation system for total hip arthroplasty by intraoperative contact pressure measurement at the hip joint2006

    • 著者名/発表者名
      Otake Y, Suzuki N, Hattori A, Hayashibe M, Miki H, Yamamura M, Sugano N, Yonenobu K, Ochi T.
    • 雑誌名

      Stud Health Technol Infrom. 119

      ページ: 416-421

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Soft-tissue balance evaluation system for total hip arthroplasty by intraoperative contact pressure measurement at the hip joint2006

    • 著者名/発表者名
      Otoke Y, Suzuki N, Hattori A, Hayashibe M, Miki H, Yamamura M, Sugano N, Yonenobu K, Ochi T
    • 雑誌名

      Stud Health Technol Inform. 119

      ページ: 416-421

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 人工股関節全置換術後患者の脱臼予防リアルタイム4次元動作解析2006

    • 著者名/発表者名
      三木秀宣, 菅野伸彦, 山村在慶, 中村宣雄, 吉川秀樹
    • 雑誌名

      Hip Joint 32

      ページ: 355-358

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 人体における関節運動の動作解析と臨床応用-股関節の動作解析と臨床応用-2006

    • 著者名/発表者名
      三木秀宣, 大竹義人, 菅野伸彦, 鈴木直樹
    • 雑誌名

      整形外科最小侵襲手術ジャーナル 39

      ページ: 15-20

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Estimation of dislocation after total hip arthroplasty by 4-dimensional.2005

    • 著者名/発表者名
      Otake Y, Suzuki N, Hattori A, Miki H, Yamamura M, Nakamura N, Sugano N, Yonenobu K, Ochi T.
    • 雑誌名

      Stud Health Technol Inform. 111

      ページ: 372-377

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of dislocation after total hip arthroplasty by 4-dimensional.2005

    • 著者名/発表者名
      Otake Y, Suzuki N, Hattori A, Miki H, Yamamura M, Nakamura N, Sugano N, Yonenobu K, Ochi T.
    • 雑誌名

      Stud Health Technol Infrom. 111

      ページ: 372-377

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 股関節の動作解析-人工股関節術後脱臼予防への臨床応用-2005

    • 著者名/発表者名
      三木秀宣, 菅野伸彦
    • 雑誌名

      整形外科Knack&Pitfalls 股関節外科の要点と盲点

      ページ: 371-373

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 人工股関節術後脱臼の予防治療の現状と展望2008

    • 著者名/発表者名
      三木秀宣
    • 学会等名
      第2回日本CAOS研究会
    • 発表場所
      東京
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 四次元動作解析システムによる人工股関節全置換術後脱臼患者の脱臼原因判定への応用2007

    • 著者名/発表者名
      三木 秀宣
    • 学会等名
      日本コンピュータ外科学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2007-11-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 四次元動作解析システムによる人工股関節全置換術後脱臼患者の脱臼原因判定への応用2007

    • 著者名/発表者名
      三木秀宣 菅野伸彦 大竹義人 山村在慶 鈴木直樹 米延策雄 吉川秀樹
    • 学会等名
      第16回日本コンピュータ外科学会
    • 発表場所
      広島
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 四次元動作解析システムを応用した人工股関節術後脱臼防止への取り組み2007

    • 著者名/発表者名
      三木秀宣
    • 学会等名
      第1回日本CAOS研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 股関節のコンピュータ動作解析-THA後脱臼に関する検討-2007

    • 著者名/発表者名
      三木秀宣
    • 学会等名
      第17回関西股関節研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 四次元動作解析システムの人工股関節全置換術後脱臼治療への臨床応用2006

    • 著者名/発表者名
      三木秀宣 菅野伸彦 大竹義人 山村在慶 鈴木直樹 米延策雄 吉川秀樹
    • 学会等名
      第15回日本コンピュータ外科学会
    • 発表場所
      東京
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 人工股関節全置換術のシミュレーション研究における股関節可動域設定に関する検討2006

    • 著者名/発表者名
      三木秀宣 菅野伸彦 西井孝 小山毅 吉川秀樹
    • 学会等名
      第21回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      長崎
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 人工股関節全置換術後脱臼患者に対する4次元動作解析2006

    • 著者名/発表者名
      三木秀宣 菅野伸彦 山村在慶 大竹義人 鈴木直樹 中村宣雄 西井孝 米延策雄 吉川秀樹
    • 学会等名
      第36回日本人工関節学会
    • 発表場所
      京都
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 四次元動作解析システムによる人工股関節全置換術後脱臼患者のリアルタイム脱臼予防動作指導2005

    • 著者名/発表者名
      三木秀宣 菅野伸彦 大竹義人 山村在慶 鈴木直樹 米延策雄 吉川秀樹 越智隆弘
    • 学会等名
      第14回日本コンピュータ外科学会
    • 発表場所
      千葉
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 人工股関節全置換術後患者の脱臼予防リアルタイム4次元動作指導2005

    • 著者名/発表者名
      三木秀宣 菅野伸彦 山村在慶 中村宣雄 大竹義人 鈴木直樹 米延策雄 吉川秀樹
    • 学会等名
      第32回日本股関節学会
    • 発表場所
      新潟
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Real time instruction against postoperative dislocation for patients after total hip arthroplasty by a four-dimensional motion analyze system2005

    • 著者名/発表者名
      三木秀宣 菅野伸彦 山村在慶 中村宣雄 大竹義人 鈴木直樹 米延策雄 吉川秀樹
    • 学会等名
      第78回日本整形外科学会学術集会
    • 発表場所
      横浜
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 人工股関節全置換術における術中可動域測定2005

    • 著者名/発表者名
      三木秀宣 菅野伸彦 西井孝 小山毅 高尾正樹 吉川秀樹
    • 学会等名
      第35回日本人工関節学会
    • 発表場所
      沖縄
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Real time instruction against postoperative dislocation for patients after total hip arthroplasty by a four-dimensional motion analyze system2005

    • 著者名/発表者名
      Miki H Sugano N Otake Y Yamamura A Suzuki N Yonenobu K Yoshikawa H Ochi T
    • 学会等名
      第15回日韓合同整形外科シンポジウム
    • 発表場所
      岐阜
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Measurements of the intraoperative hip range of motion in total hip arthroplasty via posterolateral approach using an optical three-dimensional position sensor2005

    • 著者名/発表者名
      Miki H Sugano N Sato Y Nishii T Koyama T Takao M Yoshikawa H
    • 学会等名
      The 51th Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society
    • 発表場所
      Washington DC
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Real time instruction against postoperative dislocation for patients after total hip arthroplasty by a four-dimensional motion analyze system2005

    • 著者名/発表者名
      Miki H, Sugano N, Otake Y, Yamamura A, Suzuki N, Yonenobu K, Yoshikawa H, Ochi T.
    • 学会等名
      The 15th Japanese-Korean Combined Orthopaedic Symposium
    • 発表場所
      Gihu
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] 整形外科Knack&Pitfalls 股関節外科の要点と盲点2005

    • 著者名/発表者名
      三木秀宣・菅野伸彦
    • 出版者
      文光堂
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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