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キネマティクスによる変形性関節症発生機序の解明と治療デバイス開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K09054
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56020:整形外科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

乾 洋  東京大学, 医学部附属病院, 講師 (60583119)

研究分担者 小林 寛  東京大学, 医学部附属病院, 講師 (20407951)
冨田 哲也  大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座准教授 (30283766)
武冨 修治  東京大学, 医学部附属病院, 講師 (70570018)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードキネマティクス / 変形性膝関節症 / 膝関節靱帯損傷 / 人工膝関節 / 変形性関節症 / 変形性関節症発生機序
研究成果の概要

変形性関節症発生のメカニズムを解明するため、変形性関節症をもたらす疾患や外傷、変形性関節症に対する治療などのキネマティクスをデータベース化することによって変形性関節症の発生機序を解明するというアプローチを考えた。
3次元動態解析をデータベース化することに成功し、今後機械学習機能を利用し、どのような動態の変化が変形性関節症を引き起こすきっかけになるか明らかになりつつある。さらに、データベースから算出したキネマティクス予測機能を利用することで変形性関節症患者一人一人の罹患以前の動きを再現できるようなカスタマイズ型人工関節の開発にも着手している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

変形性膝関節症を引き起こす動きが明らかになることで、今後、人工関節置換術や靱帯再建術の成績向上が期待できる。特に患者それぞれにより特化したカスタマイズ治療を充実させることが可能となる。
人工関節分野ではカスタマイズ型人工関節の開発は欧米を中心に始まっているが、対象は主に白色人種であり、白色人種の骨形態を基に作成されることがほとんどである。我々黄色人種と白色人種では骨形態やキネマティクスが異なることは周知の事実となり、我々黄色人種一人一人のためにカスタマイズされた人工関節の開発も将来性の高い意義深いものと考えられる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 9件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The higher patient-reported outcome measure group had smaller external rotation of the femur in bicruciate-stabilized total knee arthroplasty2021

    • 著者名/発表者名
      Kono Kenichi、Inui Hiroshi、Tomita Tetsuya、Yamazaki Takaharu、Taketomi Shuji、Yamagami Ryota、Kawaguchi Kohei、Tanaka Sakae
    • 雑誌名

      Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy

      巻: - 号: 4 ページ: 1292-1299

    • DOI

      10.1007/s00167-021-06577-w

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] In vivo kinematics and cruciate ligament forces in bicruciate-retaining total knee arthroplasty2021

    • 著者名/発表者名
      Kono Kenichi、Inui Hiroshi、Tomita Tetsuya、Yamazaki Takaharu、Konda Shoji、Taketomi Shuji、Tanaka Sakae、D’Lima Darryl D.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 5645-5645

    • DOI

      10.1038/s41598-021-84942-y

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] In vivo length change of ligaments of normal knees during dynamic high flexion2020

    • 著者名/発表者名
      Kono Kenichi、Konda Shoji、Yamazaki Takaharu、Tanaka Sakae、Sugamoto Kazuomi、Tomita Tetsuya
    • 雑誌名

      BMC Musculoskeletal Disorders

      巻: 21 号: 1 ページ: 552-552

    • DOI

      10.1186/s12891-020-03560-3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Weight-bearing status affects in vivo kinematics following mobile-bearing unicompartmental knee arthroplasty.2020

    • 著者名/発表者名
      Kono K, Inui H, Tomita T, Yamazaki T, Taketomi S, Yamagami R, Kawaguchi K, Sugamoto K, Tanaka S.
    • 雑誌名

      Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy

      巻: - 号: 3 ページ: 718-724

    • DOI

      10.1007/s00167-020-05893-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] In vivo kinematic comparison before and after mobile-bearing unicompartmental knee arthroplasty during high-flexion activities2020

    • 著者名/発表者名
      Kono Kenichi、Inui Hiroshi、Tomita Tetsuya、Yamazaki Takaharu、Taketomi Shuji、Yamagami Ryota、Kawaguchi Kohei、Sugamoto Kazuomi、Tanaka Sakae
    • 雑誌名

      The Knee

      巻: 27 号: 3 ページ: 878-883

    • DOI

      10.1016/j.knee.2020.03.002

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparison of finite helical axes of normal and anatomically designed prosthetic knees2019

    • 著者名/発表者名
      Konda Shoji、Tomita Tetsuya、Yamazaki Takaharu、Oda Kosaku、Nakajima Mikio、Nakane Kunio、Kono Kenichi、Fujito Toshitaka、Yoshikawa Hideki、Sugamoto Kazuomi
    • 雑誌名

      Clinical Biomechanics

      巻: 65 ページ: 57-64

    • DOI

      10.1016/j.clinbiomech.2019.03.018

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Bicruciate-stabilised total knee arthroplasty provides good functional stability during high-flexion weight-bearing activities2019

    • 著者名/発表者名
      Kono, K. Inui, H. Tomita, T. Yamazaki, T. Taketomi, S. Sugamoto, K. Tanaka, S.
    • 雑誌名

      Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy

      巻: 27 号: 7 ページ: 2096-2103

    • DOI

      10.1007/s00167-019-05375-9

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] In Vivo Kinematics of Bicruciate-Retaining Total Knee Arthroplasty with Anatomical Articular Surface under High-Flexion Conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Kono Kenichi、Inui Hiroshi、Tomita Tetsuya、Yamazaki Takaharu、Taketomi Shuji、Tanaka Sakae
    • 雑誌名

      The Journal of Knee Surgery

      巻: - 号: 04 ページ: 452-459

    • DOI

      10.1055/s-0039-1696959

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Bicruciate-retaining total knee arthroplasty reproduces in vivo kinematics of normal knees to a lower extent than unicompartmental knee arthroplasty.2019

    • 著者名/発表者名
      Kono K, Inui H, Tomita T, Yamazaki T, Taketomi S, Tanaka S.
    • 雑誌名

      Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy

      巻: - 号: 9 ページ: 3007-3015

    • DOI

      10.1007/s00167-019-05754-2

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] In vivo three-dimensional kinematics of normal knees during different high-flexion activities.2018

    • 著者名/発表者名
      Kono K, Tomita T, Futai K, Yamazaki T, Tanaka S, Yoshikawa H, Sugamoto K
    • 雑誌名

      The Bone & Joint Journal

      巻: 100-B(1) 号: 1 ページ: 50-55

    • DOI

      10.1302/0301-620x.100b1.bjj-2017-0553.r2

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] In Vivo Three-Dimensional Kinematics of Unicompartmental Knee Arthroplasty During Weight-Bearing and Non-Weight-Bearing High-Flexion Activities2019

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Kono, Tetsuya Tomita, Hiroshi Inui, Takaharu Yamazaki, Tomofumi Kage, Teruya Ishibashi, Shoji Konda, Masashi Tamaki, Shuji Taketomi, Kazuomi Sugamoto, Sakae Tanaka, Darryl D’Lima
    • 学会等名
      International Scciety for Technology in Arthroplasty
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In vivo kinematic analysis of unicompartmental knee arthroplasty during high flexion activities2018

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Kono, Tetsuya Tomita, Takaharu Yamazaki, Teruya Ishibashi, Toshitaka Fujito, Shoji Konda, Hiroshi Inui, Shuji Taketomi, Sakae Tanaka, Kazuomi Sugamoto
    • 学会等名
      19th EFORT Congross 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 東京大学医学部附属病院 整形外科

    • URL

      http://www.u-tokyo-ortho.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-12-28  

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