| 研究課題/領域番号 |
20K11261
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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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| 審査区分 |
小区分59010:リハビリテーション科学関連
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| 研究機関 | つくば国際大学 |
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研究代表者 |
深谷 隆史 つくば国際大学, 医療保健学部, 教授(移行) (20515580)
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| 研究分担者 |
中島 修一 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 助教 (00735061)
六崎 裕高 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (50550927)
森 浩一 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (90274977)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 変形性膝関節症 / 有限要素解析 / 筋骨格モデル / lateral thrust / 歩行 / 重度変形性膝関節症 / CT有限要素解析法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
変形性膝関節症の悪化要因として歩行立脚初期に出現する膝関節の外側方向への剪断応力である横ぶれ（lateral thrust）の発生メカニズムは解明されていない。
本研究は重度変形性膝関節症の症例を対象に歩行中の筋発揮張力を算出し、lateral thrustが生じる筋発揮特性を明らかにするとともに、CT有限要素解析と歩行解析の結果を融合させ、歩行立脚期に生じるlateral thrustによる剪断応力分布を解析し、lateral thrust発生メカニズムを解明する。本研究は変形性膝関節症の悪化要因となりうるlateral thrust発生メカニズムを明らかにし、新しい運動療法の開発に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
歩行立脚期中の膝関節角度を筋骨格モデリングソフトを用いて任意に設定し、その違いによる筋発揮張力の変化を検証し、内反角度が大きくなるにつれ、筋発揮張力が小さくなることを示した。また、変形性膝関節症では立脚初期における床反力の側方成分の力が大きくなっていることを示した。筋発揮張力の低下と床反力の側方成分の増加が膝関節の横ぶれに影響すると考えられた。現在、これらの結果から、立脚初期における膝関節の横ぶれに対する関節面に対する剪断力を検証するために、床反力、筋発揮張力などのデータを利用し、症例のCT画像から有限要素解析を行っているところである。今後は本研究の結果を学会や論文等で公表していく予定である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
変形性膝関節症における歩行立脚期の筋発揮張力を算出し、膝関節の横ぶれが生じる筋発揮張力の特性を明らかにすることで内的な力の影響を検証し、さらに床反力の側方成分を検証することにより、膝関節の横ぶれに対する外的な力の影響を検証した。これらの結果は、変形性膝関節症の病期進行に伴う膝関節の横ぶれ発生メカニズムや病態解明により、変形性膝関節症の予防やリハビリテーション開発に貢献できると考えられる。さらに、CT画像により得られた有限要素解析と歩行解析の結果を融合させ、歩行立脚期に生じる膝関節の横ぶれに対する剪断応力分布を解析することで、膝関節の横ぶれ発生メカニズムの解明への一助になると考えられる。
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