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膝前十字靱帯損傷の力学的リスクを同定する関節協調運動評価システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K19394
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関広島大学 (2022-2023)
日本福祉大学 (2020-2021)

研究代表者

鳥山 実  広島大学, 病院(医), 契約理学療法士 (10734551)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード膝関節 / 前十字靱帯 / 協調性 / 動作解析 / リハビリテーション / 膝前十字靱帯損傷 / 運動協調性 / バイオメカニクス
研究開始時の研究の概要

膝前十字靱帯(ACL)損傷はスポーツ外傷の中でも重篤なものの一つであり,治療に際して患者は身体的,経済的負担を余儀なくされる。現在,様々なACL損傷予防プログラムが提唱されているが,ここ数年のACL損傷発生率はほぼ横ばいであり,有効な予測・予防システムは確立されていない。ACL損傷リスクには神経筋制御機構の破綻が関連するとされ,また多関節運動の協調性低下がACL損傷リスクに影響することが指摘されている。一方でその力学的な影響についてはまだ解明が進んでいない。本研究では多関節協調運動の有無がACL損傷の力学的リスクに及ぼす影響を検証し,ACL損傷予測システムの基盤を構築することを目的とする。

研究実績の概要

本研究は多関節協調運動の程度が膝前十字靱帯(ACL)損傷の力学的リスクに及ぼす影響を検証し,ACL損傷予測システムの基盤を構築することを目的としている。
本年度はACL損傷者と健常者を対象に3次元動作解析装置(VICON NEXSUS)と表面筋電計(Delsys)を用いた片脚スクワット動作の計測を行った結果についてまとめ,論文投稿の準備および投稿を行った.
これまでの結果として健常者,ACL損傷側下肢,反対側下肢について閉眼条件でACL損傷リスクとなる膝関節外反モーメントが増大し,さらに反対側下肢では下肢関節運動の変動性の開眼閉眼比が増加していたことが明らかとなっている.これはACL損傷者の将来的なリスクを同定するためのリスク因子として有用である可能性を示しており,この内容について海外雑誌に投稿を行い,アクセプト済みである.また昨年度から取り組んでいる筋シナジー解析の結果については,健常者とACL損傷側では閉眼時に空間的に異なる活動パターンを示してお
り,異なる神経筋制御機能を有していることが明らかとなり,現在投稿準備中であり,近日中に海外雑誌に投稿の予定である.また,ACLに対する動作時の力学的ストレスへ貢献する全身運動のダイナミクス解析については,プログラムの作成に取り組んでいるところであるものの,詳細な解析を行うためプログラムの改変にやや難航しており,研究協力者への解析の打診を行っている.マーカーレスモーションキャプチャによる関節角度の推定システムの精度検証については,現在被験者を増やして精度検証を行っている.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

ダイナミクス解析のプログラム作成およびその検証作業の見直しを行い,当初の計画より遅れが生じている.

今後の研究の推進方策

閉眼時の多関節運動の変動性に差が生じていることが明らかとなっているため,詳細なACL損傷の力学的リスクへの影響を明らかにしていく.そのために研究協力者への解析協力の打診を行い,力学的なリスクへの全身運動の貢献の機序を明らかにしていく予定である.

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 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

    (13件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Dependence on visual information in patients with ACL injury for multi-joint coordination during single-leg squats: a case control study2024

    • 著者名/発表者名
      Toriyama Minoru、Nakamae Atsuo、Abe Takumi、Hirata Kazuhiko、Adachi Nobuo
    • 雑誌名

      BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation

      巻: 16 号: 1

    • DOI

      10.1186/s13102-024-00875-9

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of limited previously acquired information about falling height on lower limb biomechanics when individuals are landing with limited visual input2022

    • 著者名/発表者名
      Abe Takumi、Nakamae Atsuo、Toriyama Minoru、Hirata Kazuhiko、Adachi Nobuo
    • 雑誌名

      Clinical Biomechanics

      巻: 96 ページ: 105661-105661

    • DOI

      10.1016/j.clinbiomech.2022.105661

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tendon-Specific Dicer Deficient Mice Exhibit Hypoplastic Tendon Through the Downregulation of Tendon-Related Genes and MicroRNAs2022

    • 著者名/発表者名
      Omoto Takenori、Yimiti Dilimulati、Sanada Yohei、Toriyama Minoru、Ding Chenyang、Hayashi Yuta、Ikuta Yasunari、Nakasa Tomoyuki、Ishikawa Masakazu、Sano Masayuki、Lee Minjung、Akimoto Takayuki、Shukunami Chisa、Miyaki Shigeru、Adachi Nobuo
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 10 ページ: 898428-898428

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.898428

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ACL損傷者における非損傷側下肢の複数関節運動の協調性低下は再建術後も残存する2023

    • 著者名/発表者名
      鳥山 実,中前敦雄,平田和彦,三上幸夫,安達伸生
    • 学会等名
      第1回日本膝関節学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋シナジー解析を用いたACL損傷者に特徴的な片脚スクワット時の下肢筋活動の解明2023

    • 著者名/発表者名
      鳥山 実, 中前敦雄,阿部 巧,平田和彦,三上幸夫, 安達伸生
    • 学会等名
      日本スポーツ整形外科学会2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ACL損傷者に特徴的な多関節運動協調における視覚情報への依存性の解明2023

    • 著者名/発表者名
      鳥山 実, 中前敦雄,阿部 巧,平田和彦,安達伸生
    • 学会等名
      第96回日本整形外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 内側広筋に対する機能的電気刺激治療はvarus thrustを抑制するか?2021

    • 著者名/発表者名
      島田昇, 鳥山 実, 石川正和, 島田雅史, 平田和彦, 木村浩彰
    • 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] 内側広筋に対する機能的電気刺激はvarus thrustを抑制するか?2021

    • 著者名/発表者名
      島田昇, 鳥山 実, 石川正和, 島田雅史, 平田和彦, 木村浩彰.
    • 学会等名
      第34回中国ブロック理学療法士学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ACL損傷者の反対側に特徴的な下肢関節協調運動の低下2021

    • 著者名/発表者名
      鳥山 実, 中前敦雄, 阿部巧, 安達伸生
    • 学会等名
      第13回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会; 第47回日本整形外科スポーツ医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 踵接地前の内側広筋の活動はvarus thrustを抑制する2021

    • 著者名/発表者名
      島田昇, 鳥山 実, 石川正和, 島田雅史, 平田和彦, 木村浩彰, 安達伸生
    • 学会等名
      第13回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会; 第47回日本整形外科スポーツ医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] The Role Of Dicer-mirna Pathway In Development/maturation Of Tendon.2021

    • 著者名/発表者名
      Takenori Omoto, Shigeru Miyaki, Youhei Sanada, Minoru Toriyama, Yuta Hayashi, Tomoyuki Nakasa, Masakazu Ishikawa, Nobuo Adachi.
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society (ORS) 2021 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] BMI over 30 肥満患者のリハビリテーション2023

    • 著者名/発表者名
      鳥山 実 編集 田屋雅信,加古誠人
    • 総ページ数
      296
    • 出版者
      診断と治療社
    • ISBN
      9784787825780
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] こだわり抜く筋力増強運動2023

    • 著者名/発表者名
      鳥山 実 常任編集 齊藤 秀之, 加藤 浩, ゲスト編集 阿南雅也
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      文光堂
    • ISBN
      9784830647055
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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