CT画像に基づくX線動画像シミュレーションによる関節動態解析手法の開発

• 研究課題/領域番号: 20591794
• 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: 九州産業大学
• 研究代表者: 日垣 秀彦 九州産業大学, 工学部, 教授 (00238263)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2009年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 関節病学 / 動態解析 / イメージマッチング / バイオメカニクス / 医用画像 / コンピュータ支援診断

研究概要

本研究では,関節疾患の診断におけるフルオロスコピー等のX線動画像を対象に,3D-CTモデルとX線動画撮像環境を基に6自由度に変化するコンピュータシミュレーション画像を,画像相関法を用いイメージマッチングすることにより,正確な6自由度関節動態を解析する手法を開発した.さらに,関節動態のヘリカルアクシス表記や靭帯付着部間変位等の関節疾患診断に有効なツールを提案し,その有用性が確認された.

研究成果

• [雑誌論文] The biomechanical assessment of gap formation after flexor tendon repair using partial interlocking cross-stitch peripheral sutures (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹内直英, 日垣秀彦, 他4名
  • 雑誌名: Journal of Hand Surgery 巻: in press(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高分子量ヒアルロン酸溶液(HA)における架橋型HAと天然型HAの粘弾性特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 日垣秀彦, 他5名
  • 雑誌名: 臨床整形外科 巻: 46(3) ページ: 195-200
  • NAID: 40018740385
  • 査読あり
• [雑誌論文] 健常生体膝を対象としたスクワット動作時における動態解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 下戸健,日垣秀彦,白石善孝,中西義孝,濱井敏,田代泰隆,三浦裕正,岩本幸英
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス Vol.31 ページ: 363-368
  • NAID: 10027911789
• [雑誌論文] 健常生体膝を対象としたStair-climbing動作時における動態解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝,日垣秀彦,下戸健,中西義孝,田代泰隆,三浦裕正,岩本幸英
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス Vol.31 ページ: 357-362
  • NAID: 10027911781
• [雑誌論文] Polyetheretherketone in Orthopedic Plate Design to Facilitate Fracture Recovery (2010)
  • 著者名/発表者名: Jason SANDERSON, 日垣秀彦, 他5名
  • 雑誌名: Proc.the 1st international Workshop on X-ray CT Visualization for Socio-Cultural, Engineering & Environmental Materials, X-Earth (IWX) ページ: 147-152
  • NAID: 130000778505
• [雑誌論文] 健常生体膝を対象としたスクワット動作時における動態解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 下戸健, 日垣秀彦, 他6名
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス 巻: Vol.31 ページ: 363-368
  • NAID: 10027911789
  • 査読あり
• [雑誌論文] 健常生体膝を対象としたStair-climbing動作時における動態解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 白石義孝, 日垣秀彦, 他6名
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス 巻: Vol.31 ページ: 357-362
  • NAID: 10027911781
  • 査読あり
• [雑誌論文] バーチャル・シミュレータによる人工膝関節の応力解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 東藤貢, 日垣秀彦, 他3名
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス 巻: Vol.31 ページ: 231-236
  • NAID: 10027911604
  • 査読あり
• [雑誌論文] 人工関節摺動面のサブミクロン溝処理による超高分子量ポリエチレン低摩耗化の試み (2010)
  • 著者名/発表者名: 中西義孝, 日垣秀彦, 他4名
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス 巻: Vol.31 ページ: 199-205
  • NAID: 10027911561
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contact Stress at the Anterior Aspect of the Tibial Post in Posterior-Stabilized Total Knee Replacement (2010)
  • 著者名/発表者名: 濱井敏, 日垣秀彦, 他4名
  • 雑誌名: Journal of Bone and Joint Surgery 巻: 92(8) ページ: 1765-1773
  • 査読あり
• [雑誌論文] Knee kinematics in medial osteoarthritis during in vivo weight-bearing activities (2009)
  • 著者名/発表者名: Hamai S, Moro-Oka TA, Miura H, Shimoto T, Higaki H, Fregly BJ, Iwamoto Y, Banks SA
  • 雑誌名: Journal of Orthopaedic Research 27(12) ページ: 1555-1561
• [雑誌論文] 深屈曲動作時における生体膝の動態解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝,日垣秀彦,下戸健,中西義孝,三浦裕正,岩本幸英
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス Vol.30 ページ: 215-221
  • NAID: 10026981748
• [雑誌論文] 骨密度情報に基づくX線透過シミュレーションによる生体関節動態解析手法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 日垣秀彦,白石善孝,下戸健,中西義孝,三浦裕正,岩本幸英
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 75巻,755号 ページ: 148-154
• [雑誌論文] 骨密度情報に基づくX線透過シミュレーションによる生体関節動態解析手法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 日垣秀彦, 白石善孝, 他4名
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 75巻, 755号 ページ: 148-154
  • 査読あり
• [雑誌論文] 深屈曲動作時における生体膝の動態解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝, 日垣秀彦, 他4名
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス Vol.30 ページ: 215-221
  • NAID: 10026981748
  • 査読あり
• [雑誌論文] Knee kinematics in medial osteoarthritis during in vivo weight-bearing activities (2009)
  • 著者名/発表者名: S Hamai, H Higaki, 他6名
  • 雑誌名: Journal of Orthopaedic Research Vol.27 No.12 ページ: 1555-1561
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional knee joint kinematics during golf swing and stationary cycling after total knee arthroplasty (2008)
  • 著者名/発表者名: Hamai S, Miura H, Higaki H, Shimoto T, Matsuda S, Okazaki K, Iwamoto Y
  • 雑誌名: J Orthop Res. 26(12) ページ: 1556-61
• [雑誌論文] ゴルフスイングおよびエアロバイク時における人工膝関節の動態解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 濱井敏,三浦裕正,日垣秀彦,下戸健,松田秀一,岩本幸英
  • 雑誌名: 日本整形外科スポーツ医学会雑誌 28(3) ページ: 191-196
  • NAID: 10025706537
• [雑誌論文] Kinematic analysis of kneeling in cruciate-retaining and posterior- stabilized total knee arthroplasties (2008)
  • 著者名/発表者名: Hamai S, Miura H, Higaki H, Matsuda S, Shimoto T, Sasaki K, Yoshizumi M, Okazaki K, Tsukamoto N, Iwamoto Y
  • 雑誌名: J Orthop Res. 26(4) ページ: 435-442
• [雑誌論文] Dynamic activity dependence of in vivo normal knee kinematics (2008)
  • 著者名/発表者名: Moro-Oka T, Hamai S, Miura H, Shimoto T, Higaki H, Fregly BJ, Iwamoto Y, Banks SA
  • 雑誌名: J Orthop Res. 26(4) ページ: 428-434
• [雑誌論文] Dynamic activity dependence of in vivo normal knee kinematics (2008)
  • 著者名/発表者名: T Morooka, H Higaki, 他6名
  • 雑誌名: J Orthop Res. Vol. 26, No. 4 ページ: 428-434
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinematic analysis of kneeling in cruciate-retaining and posterior-stabilized total knee arthroplasties (2008)
  • 著者名/発表者名: S Hamai, H Higaki, 他8名
  • 雑誌名: J Orthop Res. Vol. 26, No. 4 ページ: 435-442
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional knee joint kinematics during golf swing and stationary cycling after total knee arthroplasty (2008)
  • 著者名/発表者名: S Haiai, H Higaki, 他5名
  • 雑誌名: J Orthop Res. Vo126, No12 ページ: 1556-1561
  • 査読あり
• [学会発表] 生体関節における6自由度動態解析手法を用いたstair-climbing動作時の機能評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西松和穂,白石善孝,下戸健,日垣秀彦,中西義孝,三浦裕正
  • 学会等名: 日本機械学会 九州学生会第42回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 大分
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 生体関節における6自由度動態解析手法を用いたスクワット動作時の機能評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池部怜,白石善孝,下戸健,日垣秀彦,中西義孝,三浦裕正
  • 学会等名: 日本機械学会 九州学生会第42回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 大分
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 生体関節における6自由度動態解析手法を用いたstair-climbing動作時の機能評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西松和穂, 日垣秀彦, 他4名
  • 学会等名: 日本機械学会九州学生会第42回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 大分工業高等専門学校(大分県大分市)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 生体関節における6自由度動態解析手法を用いたスクワット動作時の機能評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池部怜, 日垣秀彦, 他4名
  • 学会等名: 日本機械学会九州学生会第42回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 大分工業高等専門学校(大分県大分市)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 関節のバイオトライボロジー (2011)
  • 著者名/発表者名: 日垣秀彦
  • 学会等名: 第24回日本軟骨代謝学会
  • 発表場所: 九州大学医学部百年講堂(福岡県福岡市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] ヘリカル軸を用いた生態膝における深屈曲動作時の動態解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝,岩尾光太郎,下戸健,日垣秀彦,中西義孝,田代泰隆,濱井敏,三浦裕正,岩本幸英
  • 学会等名: 日本機械学会 第23回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2011-01-08
• [学会発表] ヘリカル軸を用いた生体膝における深屈曲動作時の動態解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝, 日垣秀彦, 他7名
  • 学会等名: 第23回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県熊本市)
  • 年月日: 2011-01-08
• [学会発表] ヘリカル軸を用いた生体膝におけるスクワット動作時の動態解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝, 日垣秀彦, 他8名
  • 学会等名: 第21回バイオフロンティア講演会
  • 発表場所: ITビジネスプラザ武蔵(石川県金沢市)
  • 年月日: 2010-11-13
• [学会発表] 歩行動作時における健常生体膝の6自由度動態解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝,岩尾光太郎,下戸健,日垣秀彦,中西義孝,田代泰隆,濱井敏,三浦裕正,岩本幸英
  • 学会等名: 日本機械学会 2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] 歩行動作時における健常生体膝の6自由度動態解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝, 日垣秀彦, 他7名
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] スクワット動作時における健常生体膝の6自由度動態解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤慎,日垣秀彦,下戸健,白石善孝,三浦裕正
  • 学会等名: 日本機械学会 九州学生会第41回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2010-03-09
• [学会発表] スクワット動作時における健常生体膝の6自由度動態解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤慎, 日垣秀彦, 他3名
  • 学会等名: 日本機械学会九州学生会第41回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 宮崎大学(宮崎市)
  • 年月日: 2010-03-09
• [学会発表] 深屈曲動作時における健常生体膝の6自由度動態解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝,日垣秀彦,下戸健,岩尾光太郎,濱井敏,中西義孝,三浦裕正,岩本幸英
  • 学会等名: 日本機械学会 第20回バイオフロンティア講演会
  • 発表場所: 和歌山
  • 年月日: 2009-11-07
• [学会発表] 深屈曲動作時における健常生体膝の6自由度動態解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝, 日垣秀彦, 他6名
  • 学会等名: 日本機械学会 第20回バイオフロンティア講演会
  • 発表場所: 和歌山県民文化会館(和歌山市)
  • 年月日: 2009-11-07
• [学会発表] 健常生体膝を対象としたスクワット動作時における動態解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 下戸健,日垣秀彦,白石善孝,中西義孝,濱井敏,田代泰隆,三浦裕正,岩本幸英
  • 学会等名: 日本臨床バイオメカニクス学会 第36回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 2009-10-16
• [学会発表] 健常生体膝を対象としたStair-climbing動作時における動態解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝,日垣秀彦,下戸健,中西義孝,濱井敏,田代泰隆,三浦裕正,岩本幸英
  • 学会等名: 日本臨床バイオメカニクス学会 第36回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 2009-10-16
• [学会発表] 健常生体膝を対象とした Stair-climbing 動作時における動態解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝, 日垣秀彦, 他6名
  • 学会等名: 日本臨床バイオメカニクス学会第36回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 愛媛県県民文化会館(松山市)
  • 年月日: 2009-10-16
• [学会発表] 健常生体膝を対象としたスクワット動作時における動態解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 下戸健, 日垣秀彦, 他6名
  • 学会等名: 日本臨床バイオメカニクス学会第36回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 愛媛県県民文化会館(松山市)
  • 年月日: 2009-10-16
• [学会発表] 生体膝を対象としたStair-climbing動作時における動態解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝,日垣秀彦,下戸健,濱井敏,中西義孝,三浦裕正,岩本幸英
  • 学会等名: 日本機械学会 2009年度年次大会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] 生体膝を対象とした Stair-climbing 動作時における動態解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝, 日垣秀彦, 他5名
  • 学会等名: 日本機械学会 2009年度年次大会
  • 発表場所: 岩手大学(盛岡市)
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] 人工膝関節 (2009)
  • 著者名/発表者名: 日垣秀彦
  • 学会等名: 日本医療機器学会第84回日本医療機器学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2009-05-16
• [学会発表] Analysis of natural knee joint motion in a computer simulation method using high-resolution X-ray images and CT images (2009)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi Y, Higaki H, Hamai S, Shimoto T, Nakanishi Y, Miura H, Iwamoto Y
  • 学会等名: Fourth Asian Pacific Conference on Biomechanics
  • 発表場所: NZ
  • 年月日: 2009-04-14
• [学会発表] Analysis of natural knee joint motion in a computer simulation method using high-resolution X-ray images and CT images (2009)
  • 著者名/発表者名: Y Shiraishi, H Higaki, 他5名
  • 学会等名: Fourth Asian Pacific Conference on Biomechanics
  • 発表場所: University of Canterbury, Christchurch, NZ
  • 年月日: 2009-04-14
• [学会発表] 武井英二,日垣秀彦,下戸健,三浦裕正,岩本幸英 (2009)
  • 著者名/発表者名: エアロバイク使用時における人工関節置換膝の動態解析
  • 学会等名: 日本機械学会 九州学生会第40回卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-03-09
• [学会発表] スクワット動作時における健常生体膝の動態解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝,福島辰巳,日垣秀彦,下戸健,中西義孝,三浦裕正,岩本幸英
  • 学会等名: 日本機械学会 第21回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-01-24
• [学会発表] スクワット動作時における健常生体膝の動態解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝, 日垣秀彦, 他5名
  • 学会等名: 日本機械学会第21回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-01-24
• [学会発表] 深屈曲動作時における生体膝の動態解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝,日垣秀彦,下戸健,中西義孝,三浦裕正,岩本幸英
  • 学会等名: 日本臨床バイオメカニクス学会 第35回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] 深屈曲動作時における生体膝の動態解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝, 日垣秀彦, 他4名
  • 学会等名: 第35回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] Knee kinematics in medial osteoarthritis during in vivo weight-bearing activity (2008)
  • 著者名/発表者名: S Hamai, H Higaki, 他5名
  • 学会等名: The 6th Combined Meeting of Orthopaedic Research Society
  • 発表場所: Honolulu USA
  • 年月日: 2008-10-21
• [学会発表] ゴルフスイング時における人工関節置換膝の動態解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福島辰巳,日垣秀彦,白石善孝,下戸健,濱井敏,中西義孝,三浦裕正,岩本幸英
  • 学会等名: 日本機械学会 第19回バイオフロンティア講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] ゴルフスイング時における人工関節置換膝の動態解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福島辰巳, 日垣秀彦, 他6名
  • 学会等名: 日本機械学会第19回バイオフロンティア講演会
  • 発表場所: 八王子
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] 生体膝を対象とした深屈曲時における動態解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝,福島辰巳,日垣秀彦,下戸健,中西義孝,三浦裕正,岩本幸英
  • 学会等名: 日本機械学会 2008年度年次大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-08-05
• [学会発表] イメージマッチングによるPS型人工関節置換膝の動態解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福島辰巳,日垣秀彦,白石善孝,下戸健,濱井敏,中西義孝,三浦裕正,岩本幸英
  • 学会等名: 日本機械学会 2008年度年次大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-08-05
• [学会発表] イメージマッチングによるPS型人工関節置換膝の動態解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福島辰巳, 日垣秀彦, 他6名
  • 学会等名: 日本機械学会2008年度年次大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-08-05
• [学会発表] 生体膝を対象とした深屈曲時における動態解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 白石善孝, 日垣秀彦, 他5名
  • 学会等名: 日本機械学会2008年度年次大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-08-05
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.ip.kyusan-u.ac.jp/J/kougaku/tm/higaki/
• [備考]
  • URL: http://www.ip.kyusan-u.ac.jp/J/kougaku/tm/higaki/
• [備考]
  • URL: http://www.ip.kyusan-u.ac.jp/J/kougaku/tm/higaki/
• [備考]
  • URL: http://www.ip.kyusan-u.ac.jp/J/kougaku/tm/higaki/