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関節に作用する圧縮力や骨内に生じる応力からみた変形性膝関節症の進行要因の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K11185
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59010:リハビリテーション科学関連
研究機関大分大学

研究代表者

阿南 雅也  大分大学, 福祉健康科学部, 准教授 (10517080)

研究分担者 田原 大輔  龍谷大学, 先端理工学部, 教授 (20447907)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード変形性膝関節症 / 外部膝関節内転モーメント / 三次元動作解析 / 筋骨格モデル / 圧縮主ひずみ / 有限要素法 / メカニカルストレス / 圧縮力 / 応力
研究開始時の研究の概要

変形性膝関節症の膝関節に作用する異常なメカニカルストレスの蓄積は,変形性膝関節症を進行させる.一方,我々は軽度変形性膝関節症患者では各関節の協調した動作は可能であるが,下肢の関節運動の変動を減じた動作を行なっていることを明らかにした.よって,下肢の関節運動を変動した戦略により,適切な筋活動のコントロールが困難となり,その結果が関節に作用する圧縮力だけでなく,骨内に生じる応力を軽度変形性膝関節症の段階から生じている可能性がある.そこで,本研究では軽度変形性膝関節症患者の発症および進行に及ぼす筋機能を把握し,これらを改善する運動療法を確立する.

研究成果の概要

研究1では,健常高齢者に対し,歩行立脚初期の膝関節屈曲角度増加させることで膝関節への力学的負荷がどのように変化するか比較し,検討を行った.その結果,健常高齢者において歩行立脚初期の膝関節屈曲角度増加させた歩行は,膝関節圧縮力を減少させる可能性が示唆された.
研究2では,変形性膝関節症のメカニズム解明を目指した膝関節周囲における個体別の筋活動度・膝関節反力・膝関節角度の推定とそれらを反映した骨の応力解析手法の確立を目的とした.その結果,本手法が変形性膝関節症の個体別筋力推定に有用である可能性が示された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

変形性膝関節症の発症予防において,本研究で示した歩行立脚初期に膝関節角度を増大した口頭指示は,膝関節にかかる負担を軽減できる可能性が示唆され,臨床においても簡易的に行うことが可能である.よって,高齢者に立脚初期の膝関節屈曲角度を十分に確保することは膝OAの発症予防として有効な指導方法である可能性が示唆された.また,変形性膝関節症患者の膝周囲における特異的負荷を評価する筋骨格力学解析手法を確立でき,本手法が変形性膝関節症の個体別筋力推定に有用である可能性が示された.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (56件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (44件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Gait analysis of a patient after femoral nerve and malignant soft tissue tumor resections: a case report2024

    • 著者名/発表者名
      Kubota Y, Tsubouchi Y, Anan M, Kawano M, Iwasaki T, Itonaga I, Ikeda S, Kataoka M, Tsumura H, Kaku N, Tanaka K
    • 雑誌名

      BMC Musculoskelet Disord

      巻: 25 号: 1 ページ: 131-131

    • DOI

      10.1186/s12891-024-07258-8

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of heel lift insertion on gait function in a patient with total hip arthroplasty with patient-perceived leg length difference: a case report2024

    • 著者名/発表者名
      Shiwa T, Kawabata Y, Ishii T, Anan M
    • 雑誌名

      J Phys Ther Sci

      巻: 36 号: 2 ページ: 81-86

    • DOI

      10.1589/jpts.36.81

    • ISSN
      0915-5287, 2187-5626
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The relationship between knee flexion excursion and mechanical stress during gait in medial knee osteoarthritis2024

    • 著者名/発表者名
      Anan M, Tokuda K, Tanimoto K, Sawada T
    • 雑誌名

      Clin Biomech

      巻: 112 ページ: 106180-106180

    • DOI

      10.1016/j.clinbiomech.2024.106180

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Longitudinal changes in trunk acceleration and their relationship with gait parameters in post-stroke hemiplegic patients2023

    • 著者名/発表者名
      Todaka R, Kajiyama T, Kariu N, Anan M
    • 雑誌名

      Hum Mov Sci

      巻: 93 ページ: 103176-103176

    • DOI

      10.1016/j.humov.2023.103176

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 【動作分析と臨床のマッチング】変形性膝関節症患者の動作分析2022

    • 著者名/発表者名
      徳田一貫, 谷本研二, 吉田研吾, 阿南雅也
    • 雑誌名

      理学療法ジャーナル

      巻: 56 ページ: 542-547

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Hip sway in patients with hip osteoarthritis during one-leg standing with a focus on time-series data2021

    • 著者名/発表者名
      Takuya Ibara , Makoto Takahashi , Koichi Shinkoda , Mahito Kawashima , Masaya Anan
    • 雑誌名

      Motor Control

      巻: 25 号: 3 ページ: 502-518

    • DOI

      10.1123/mc.2020-0055

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 保存療法中の変形性膝関節症患者を対象とした観察に基づく歩行異常性評価の構築に向けた研究ー評価の項目特性,因子妥当性,併存的妥当性および検者間信頼性2021

    • 著者名/発表者名
      山科俊輔, 原田和宏, 玉利光太郎, 田中亮, 山田英司, 森山英樹, 阿南雅也, 京極真, 河村顕治
    • 雑誌名

      理学療法ジャーナル

      巻: 55 ページ: 922-930

    • NAID

      40022632556

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gait analysis of a patient who underwent complete resection of the patella and quadriceps femoris for soft tissue sarcoma2021

    • 著者名/発表者名
      TANAKA Kazuhiro、ANAN Masaya、TSUBOUCHI Yuta、IWASAKI Tatsuya、KAWANO Masanori、ITONAGA Ichiro、IKEDA Shinichi、KATAOKA Masashi、SUENOBU Souichi、TSUMURA Hiroshi
    • 雑誌名

      European Journal of Physical and Rehabilitation Medicine

      巻: 57 号: 2 ページ: 298-302

    • DOI

      10.23736/s1973-9087.21.06395-4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in motion patterns among pregnant women turning while carrying an object after rising from a chair2020

    • 著者名/発表者名
      Sunaga Yasuyo, Takahashi Makoto, Anan Masaya, Shinkoda Koichi
    • 雑誌名

      International Journal of Industrial Ergonomics

      巻: 80 ページ: 103057-103057

    • DOI

      10.1016/j.ergon.2020.103057

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Coordination Pattern of the Thigh, Pelvic, and Lumbar Movements during the Gait of Patients with Hip Osteoarthritis2020

    • 著者名/発表者名
      Ibara Takuya, Anan Masaya, Karashima Ryosuke, Hada Kiyotaka, Shinkoda Koichi, Kawashima Mahito, Takahashi Makoto
    • 雑誌名

      Journal of Healthcare Engineering

      巻: 2020 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1155/2020/9545825

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Off‐line effects of alpha‐frequency transcranial alternating current stimulation on a visuomotor learning task.2020

    • 著者名/発表者名
      Harada T, Hara M, Matsushita K, Kawakami K, Kawakami K, Anan M, Sugata H
    • 雑誌名

      Brain and Behavior

      巻: brb3 号: 9 ページ: 1754-1754

    • DOI

      10.1002/brb3.1754

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 膝過可動性を有し前十字靭帯再再建術を施行された症例の歩行解析 a case study2024

    • 著者名/発表者名
      原田拓也,阿南雅也,平川雅士,兒玉慶司,岩崎達也,加来信広
    • 学会等名
      第26回大分県理学療法士学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 初期変形性膝関節症患者における半月板の形状変化と下肢関節モーメントの関連性について2023

    • 著者名/発表者名
      羽田清貴,井原拓哉,本山達男,川嶌眞人,阿南雅也
    • 学会等名
      第1回日本膝関節学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 高齢者における歩行立脚初期の膝関節角度増大が膝関節負荷に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      居倉怜央,中村純,阿南雅也
    • 学会等名
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Musculoskeletal simulation to estimate muscle activity and reaction forces of knee osteoarthritis patients while walking2023

    • 著者名/発表者名
      Gempei T, Tawara D, Anan M
    • 学会等名
      The 12th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高齢者の速度を低下させた降段動作は動作の安定性に寄与するか?2023

    • 著者名/発表者名
      中村純,居倉怜央,阿南雅也
    • 学会等名
      第11回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 人工膝関節単顆置換術後患者における荷重応答期の脛骨矢状面角速度ピークと身体知覚異常の関連2023

    • 著者名/発表者名
      牧野光一朗,志波徹,阿南雅也
    • 学会等名
      第11回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] メカニカルストレスの軽減を目指した運動器理学療法を目指して〜今後行っていくべき動作解析研究〜2023

    • 著者名/発表者名
      阿南雅也
    • 学会等名
      第11回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Kinematic synergy of speed reduction during stair descending2023

    • 著者名/発表者名
      Nakamura J, Igura R, Anan M
    • 学会等名
      ISPGR (The International Society for Posture and Gait Research) World Congress 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] What effect does reduced knee 6exion movement during gait have on patients with knee osteoarthritis?2023

    • 著者名/発表者名
      Anan M, Tokuda K, Sawada T, Tanimoto K
    • 学会等名
      ISPGR (The International Society for Posture and Gait Research) World Congress 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 運動器理学療法の最前線ーキャリアアップのコツー2023

    • 著者名/発表者名
      阿南雅也
    • 学会等名
      第104回福岡県理学療法士会学術研修大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 降段動作の速度低下が身体重心及び遊脚足部の制御に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      中村純, 居倉怜央, 阿南雅也
    • 学会等名
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 立脚期の膝関節角度変化が筋活動や膝関節負荷に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      居倉怜央, 中村純, 阿南雅也
    • 学会等名
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 前十字靭帯損傷者の予期しない後側方カッティング動作戦略の特徴2022

    • 著者名/発表者名
      加田真, 阿南雅也
    • 学会等名
      第10回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳卒中片麻痺患者における歩行速度と歩行時体幹加速度の経時的変化の関連2021

    • 著者名/発表者名
      戸髙良祐, 狩生直哉, 阿南雅也
    • 学会等名
      第19回日本神経理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] トレッドミルと視覚フィードバックの併用にて,歩行の対称性と規則性の改善が認められた小脳出血患者-症例報告-2021

    • 著者名/発表者名
      狩生直哉, 戸髙良祐, 阿南雅也
    • 学会等名
      第19回日本神経理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 運動器疾患に対する理学療法の変化2021

    • 著者名/発表者名
      阿南雅也
    • 学会等名
      第24回大分県理学療法士学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 腰椎疲労骨折を呈し,競技復帰までを追った一症例ー三次元動作解析システムを用いた検討ー2021

    • 著者名/発表者名
      横井雄弥, 大場俊二, 朝倉英喜, 阿南雅也
    • 学会等名
      第33回九州・山口スポーツ医・科学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 人工膝関節置換術後患者における身体知覚異常と身体機能の関連性2021

    • 著者名/発表者名
      牧野光一朗, 志波徹, 阿南雅也
    • 学会等名
      第29回佐賀県理学療法士学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 人工股関節全置換術後の体幹加速度由来による自己相関係数の調査2021

    • 著者名/発表者名
      志波徹, 阿南雅也
    • 学会等名
      第29回佐賀県理学療法士学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 前十字靭帯損傷者の予期しないカッティングの動作戦略2021

    • 著者名/発表者名
      加田真, 阿南雅也
    • 学会等名
      第26回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of the upper limb position on toe-standing postural control2021

    • 著者名/発表者名
      Kaneko C, Anan M
    • 学会等名
      IADMS 31st Annual Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 人工股関節全置換術患者における立位重心側方移動の経時的変化-画像を用いた運動学的解析-2021

    • 著者名/発表者名
      志波徹, 牧野光一朗, 阿南雅也
    • 学会等名
      九州理学療法士学術大会 2021 from SASEBO
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳卒中後片麻痺患者の長下肢装具から短下肢装具への移行が体幹挙動に及ぼす影響-症例報告-2021

    • 著者名/発表者名
      戸髙良祐, 狩生直哉, 阿南雅也
    • 学会等名
      九州理学療法士学術大会 2021 from SASEBO
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 加速度計を使用したフィードバックを行った転倒恐怖感を有する大腿骨頸部骨折患者-症例報告-2021

    • 著者名/発表者名
      狩生直哉, 戸髙良祐, 阿南雅也
    • 学会等名
      九州理学療法士学術大会 2021 from SASEBO
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 変形性股関節症患者の人工股関節全置換術前後にTLAを用いた歩行評価-1症例に関する検討-2021

    • 著者名/発表者名
      児玉慶司, 池田真一, 阿南雅也
    • 学会等名
      第9回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 変形性膝関節症の関節機能障害―理学療法の標準化に向けて―2021

    • 著者名/発表者名
      阿南雅也
    • 学会等名
      第9回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工股関節全置換術後における立位重心側方移動の運動学的解析―自覚的脚長差分の補高が動作に及ぼす影響―2021

    • 著者名/発表者名
      志波徹, 牧野光一朗, 阿南雅也
    • 学会等名
      第9回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 人工膝関節単顆置換術後のAngular Jerk Costと身体機能の経時的変化2021

    • 著者名/発表者名
      牧野光一朗, 志波徹, 阿南雅也
    • 学会等名
      第9回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] フィードバックの相違がつま先立ち時のバランス機能 に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      金子千珠, 加田真, 長浜裕典, 阿南雅也
    • 学会等名
      第9回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 動的バランスが片脚立位能力姿勢に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      光武裕司, 阿南雅也
    • 学会等名
      第9回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] スマートフォン使用時の姿勢が体幹前屈運動に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      岩垣理紗子, 阿南雅也
    • 学会等名
      第9回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 悪性軟部腫瘍手術に伴う膝伸展機構破綻症例における歩行解析2021

    • 著者名/発表者名
      田仲和宏, 阿南雅也, 坪内優太, 池田真一, 岩崎達也, 片岡晶志, 津村弘
    • 学会等名
      第58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
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of gender in balance ability of toe-standing2021

    • 著者名/発表者名
      Kaneko C, Anan M
    • 学会等名
      World Physiotherapy Congress 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparison of anterior cruciate ligament injured and healthy individuals for cutting movements without sufficient acceleration2021

    • 著者名/発表者名
      Kada M, Anan M
    • 学会等名
      World Physiotherapy Congress 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Does the joint movement coordination structure for older people change with visual feedback of the center of gravity?2021

    • 著者名/発表者名
      Anan M, Ibara T, Hada K
    • 学会等名
      World Physiotherapy Congress 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 上肢ポジションを規定したつま先立ち位が姿勢制御に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      金子千珠,阿南雅也
    • 学会等名
      第11回日本ダンス医科学研究会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 初期変形性膝関節症患者の歩行時の外部膝関節モーメントと下肢力学的エネルギーの関連性2020

    • 著者名/発表者名
      羽田清貴,阿南雅也,本山達男,川嶌眞人
    • 学会等名
      JOSKAS-JOSSM 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 半月板損傷患者の歩行時の回旋モーメント~フリーモーメントに着目して~2020

    • 著者名/発表者名
      井原拓哉,羽田清貴,辛嶋良介,高橋真,川嶌眞之,阿南雅也
    • 学会等名
      第25回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 前十字靭帯損傷者における方向を指定したカッティング動作の影響2020

    • 著者名/発表者名
      加田真,堤南海,阿南雅也
    • 学会等名
      第25回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] つま先立ちにおけるバランス能力の性差の影響2020

    • 著者名/発表者名
      金子千珠,阿南雅也
    • 学会等名
      第25回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 装具の有無による脳卒中後片麻痺患者の矢状面における遊脚期の麻痺側下肢の協調性の変化2020

    • 著者名/発表者名
      狩生直哉,戸髙良祐,阿南雅也
    • 学会等名
      第18回日本神経理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳卒中後片麻痺患者における歩行時体幹加速度パターンの経時的変化―歩行自立度別の2症例による予備的研究―.2020

    • 著者名/発表者名
      戸髙良祐,狩生直哉,阿南雅也
    • 学会等名
      第18回日本神経理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腿義足患者に対する部分免荷トレッドミル歩行トレーニングの有用性の検討~義足支持率及び立脚相の左右対称性に着目して~2020

    • 著者名/発表者名
      瀬々敬仁, 戸高良祐, 狩生直哉, 小田原幸治, 黒瀬一郎, 阿南雅也
    • 学会等名
      第9回日本支援工学理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 変形性膝関節症患者の関節機能改善にむけた運動療法2020

    • 著者名/発表者名
      阿南雅也
    • 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 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] こだわり抜く筋力増強運動2023

    • 著者名/発表者名
      阿南雅也
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      文光堂
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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