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三次元橈骨遠位端骨折変形治癒による前腕回旋制限の数値シミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 17H01811
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生命・健康・医療情報学
研究機関宇都宮大学

研究代表者

嶋脇 聡  宇都宮大学, 工学部, 教授 (10344904)

研究分担者 吉田 勝俊  宇都宮大学, 工学部, 教授 (20282379)
中林 正隆  宇都宮大学, 工学部, 助教 (50638799)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード橈骨遠位端変形癒合 / 回旋制限 / 数値シミュレーション / 複合変形 / コンピュータシミュレーション / バイオメカニクス / 橈骨遠位端骨折 / 変形癒合 / CT撮影 / 生物・生体工学 / 橈骨遠位端骨折癒合 / 生体モデル化
研究成果の概要

ヒトCT画像から構築した骨モデルに、これらを拘束するための靭帯モデルおよび駆動するための筋モデルを取り付けて、橈骨遠位端が三次元変形治癒(橈側傾斜,掌側傾斜,橈骨短縮,回旋変形)した際の前腕回旋制限を数値解析で算出した。複合変形と単独変形の回旋制限量を比較した。例えば、背側傾斜と橈側傾斜の複合変形の場合、正常モデルの最大可動域を100%とした場合、橈側傾斜20°の単独変形では最大可動域83%であり、背側傾斜25°の単独変形では最大可動域70%であった。一方、橈側傾斜20°と背側傾斜25°の複合変形の場合、最大可動域35%であった。複合変形になると日常生活に支障が出るレベルとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来,変形治癒に対する回旋制限をシミュレーションする方法として,屍体上肢を用いることが一般的であった.そのため,二次元変形治癒に対して評価することが通常であった.本研究では,数値シミュレーションを用いて,三次元変形治癒に対する回旋制限の評価を詳細に行う点において,非常に特色ある研究にであった.この結果より,臨床現場における多様な橈骨変形治癒に対して,X線撮影とCT撮影後にすぐに回旋制限と観血的治療の有無を評価できる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 橈骨遠位端骨折の変形癒合による回旋制限のシミュレーション(橈側傾斜, 掌側傾斜)2019

    • 著者名/発表者名
      小林祐太、嶋脇聡、中林正隆、須藤大和、福田貴洋
    • 学会等名
      第27回日本機械学会関東支部茨城講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 橈骨遠位端骨折の変形癒合による回旋制限のシミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      須藤大和、嶋脇聡、中林正隆
    • 学会等名
      関東学生会第58回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Simulation of the loss of forearm rotation due to malunion of a distal radius fracture2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Nakamachi, Satoshi Shimawaki, Masataka Nakabayashi, Hideharu Sugimoto
    • 学会等名
      8th World Congress of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 橈骨遠位端骨折の変形癒合による回旋制限シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      小林祐太、嶋脇聡、中林正隆
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第57回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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