| 研究課題/領域番号 |
17K11004
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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 |
整形外科学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
栗山 新一 京都大学, 医学研究科, 助教 (90722942)
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| 研究分担者 |
松田 秀一 京都大学, 医学研究科, 教授 (40294938)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 前十字靭帯・後十字靭帯温存型人工膝関節置換術 / 新しい筋骨格コンピュータシミュレータ / 運動学 / 運動力学 / 術後合併症 / 高齢化社会 / 医療・福祉 / シミュレーション工学 / 新しい筋骨格シミュレータ / 動的術前計画 / 前十字靭帯/後十字靭帯温存型人工膝関節置換術 |
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| 研究成果の概要 |
従来のコンピュータシミュレータを用いて、前十字靭帯温存型人工膝関節置換術の合併症の原因を調査した。正常膝関節と比較して、術後膝関節靭帯の過緊張を生じることで、関節動態の悪化を生じていた。関節形態に合わせたインプラント設置により靭帯の過緊張と異常動態が緩和された。
歩行解析と従来のシミュレータの結果を参考に、膝関節動態と関節間接触応力を同時に算出可能な、有限要素解析を応用した新しいコンピュータシミュレータを完成させた。本シミュレータにより、関節内靭帯温存の有無が、人工膝関節の動態のみならず、インプラント間の接触応力にも異なる影響を及ぼすなど、今までには検出不能であった有益な情報を得ることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
前十字靭帯温存型人工膝関節置換術においては、変形性膝関節症を持ち、就労困難となった中年以降の患者に行うことで、術後早期社会復帰が期待されているものの、術後疼痛や関節拘縮が報告されていた。本研究により、合併症を生じる原因を解明し、安全な手術法を確立したことは、学術的意義の高いものである。
また、膝関節動態と関節間接触応力を同時に算出可能な、本邦初の膝関節筋骨格コンピュータシミュレータを新規開発した。このシミュレータを使用することで、新しい手術方法の効果や合併症の検討、様々な難治膝関節疾患等の病態解明のために、バーチャルリアリティで精度の高い解析が可能になり、社会的意義も高いものと考える。
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