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有限要素法を用いた変形足に対する術前評価法の開発-オーダーメイド手術を目指して-

研究課題

研究課題/領域番号 17K15806
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 医学物理学・放射線技術学
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

城戸 優充  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30729281)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード有限要素解析 / 扁平足 / 矯正骨切り術 / 有限要素法 / 変形足 / オーダーメイド手術 / 医用画像情報学
研究成果の概要

剛体の応力シミュレーションを行う有限要素解析を、扁平足における矯正骨切り術の術前評価に応用し、最適な骨切り方法について予測した。
具体的には扁平足患者のCTデータを元に扁平足モデルを作製し、モデルに対して2つの矯正骨切り術(踵骨骨切り内方移動術と外側支柱延長術)のシミュレーションを行い、最適な骨切り方法について予測した。Stage 2扁平足1足において骨移動量8mmの踵骨骨切り内方移動術、骨延長量10mmの外側支柱延長術が最適であると予測した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では有限要素解析を矯正骨切り術の術前評価に応用し、扁平足患者における最適な骨切り方法を予測した。矯正骨切り術の術前評価にはこれまで荷重X線像が用いられていたが、骨切りの部位や方法は術者の感覚や経験に大きく依存しており、客観性に欠けていた。有限要素解析を用いることで、患者に適した骨切り方法を三次元的かつ客観的に検討することができる。
また扁平足患者に適切な矯正骨切り術を施行することで、矯正不足による変形の再発,過矯正による逆変形などの合併症を防ぐことができ、患者のQOL改善に貢献することができる。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 有限要素解析を用いた外側支柱延長術における骨延長量の検討2021

    • 著者名/発表者名
      外園泰崇,城戸優充,牧 昌弘,今井 寛,大橋鈴世,生駒和也,高橋謙治
    • 雑誌名

      日本足の外科学会雑誌

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有限要素解析を用いた踵骨骨切り内方移動術における骨切りパラメーターの検討2020

    • 著者名/発表者名
      外園泰崇,城戸優充,牧 昌弘,今井 寛,大橋鈴世,生駒和也
    • 雑誌名

      日本足の外科学会雑誌

      巻: 41 ページ: 174-177

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Towards Patient-Specific Medializing Calcaneal Osteotomy for Adult Flatfoot: A Finite Element Study2018

    • 著者名/発表者名
      Wang Z
    • 雑誌名

      Comput Methods Biomech Biomed Engin.

      巻: 15 号: 4 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1080/10255842.2018.1452202

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 有限要素解析を用いた外側支柱延長術における骨延長量の検討2020

    • 著者名/発表者名
      外園泰崇,生駒和也,牧 昌弘,城戸優充,大橋鈴世,高橋謙治
    • 学会等名
      第45回日本足の外科学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 成人期扁平足における有限要素モデルの妥当性評価2020

    • 著者名/発表者名
      城戸優充,生駒和也,外園泰崇,今井 寛,牧 昌弘,大橋鈴世,三上靖夫
    • 学会等名
      第57回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 足部・足関節の画像解析-画像解析による病態の解明- 成人期扁平足の荷重位三次元的画像解析2020

    • 著者名/発表者名
      城戸優充,生駒和也,外園泰崇,原 佑輔,今井 寛,牧 昌弘,大橋鈴世,高橋謙治
    • 学会等名
      第93回日本整形外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Effects of the parameters of medializing calcaneal osteotomy: a finite element analysis.2019

    • 著者名/発表者名
      Sotozono Y, Kido M, Maki M, Imai K, Ohashi S, Wang Z, Hirai S, Ikoma K.
    • 学会等名
      The 7th Scientific Meeting of AFFAS
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有限要素法を用いた踵骨骨切り内側移動術におけるパラメーターの検討2019

    • 著者名/発表者名
      外園泰崇,生駒和也,牧 昌弘,城戸優充,大橋鈴世,久保俊一
    • 学会等名
      第44回日本足の外科学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 有限要素法を用いた踵骨隆起内側移動術における骨切りパラメーターの検討2019

    • 著者名/発表者名
      外園泰崇,生駒和也,牧 昌弘,城戸優充,大橋鈴世,久保俊一
    • 学会等名
      第34回日本整形外科学会基礎学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 京都府立医科大学 整形外科 足の外科リサーチ

    • URL

      http://www.f.kpu-m.ac.jp/k/orthoped/study/ashi.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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