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変形性膝関節症の重症度や症状に伴う運動学的変化:新手法による筋動態の評価

研究課題

研究課題/領域番号 20K19411
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
研究機関関西医科大学 (2022-2023)
神戸大学 (2020-2021)

研究代表者

山縣 桃子  関西医科大学, リハビリテーション学部, 助教 (50848223)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードKnee osteoarthritis / 変形性膝関節症 / 筋骨格モデル / 歩行 / 関節負荷 / 筋活動
研究開始時の研究の概要

変形性膝関節症(膝OA)における筋の同時収縮は,疾患の進行を予測する有用な指標となりうる.本研究は,関節構造変化の少ない超早期から重度の膝OA患者を対象に,複数筋の同時収縮の程度や同時収縮が動作に与える影響などの筋動態の特徴を評価する.各重症度における筋動態の特徴が,それぞれの症状や生活習慣と関連するかを明らかにし,さらに,その特徴が実際に将来の進行を予測できるかを示すことを本研究の目的とした.本研究が進捗すれば,進行予防や症状改善,生活の質向上に向けて,筋動態の特徴に合わせた新たな運動療法を提供できることが期待される.

研究成果の概要

変形性膝関節症(膝OA)患者のうち将来手術に至るような患者は、歩行中の膝関節への力学的負荷が増大しないような代償的な歩行パターンを利用していたが、これにより膝関節の限局領域に集中的かつ持続的な負荷が加わっていた可能性が明らかになった。また、健常高齢者や初期膝OA患者を対象に早期の軟骨変性に関連する歩行中の力学的指標を調査した結果、軟骨変性には膝関節への力学的負荷の量ではなく分布が関連していることが明らかになり、歩行中に膝関節圧縮力が内側に偏移している対象者ほど軟骨変性が進行していることが示された。この指標の有用性を示すためには、縦断研究などの調査が今後必要となる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

変形性膝関節症(膝OA)は日常生活で膝関節へ繰り返しかかる力学的負荷によって進行する疾患であり、この力学的負荷を詳細に評価することは予防的・治療的な観点から重要である。従来の方法に加え、本研究では筋骨格モデルによって膝関節の力学的負荷をより詳細に評価した。その結果、従来の指標よりも力学的負荷の移動量や内側偏移が将来の手術リスクや早期の軟骨変性をより捉えられる可能性を明らかにした。これまで検出が困難であった早期膝OA患者においてもこの指標が有用である可能性が示され、今後、関節構造変化の少ない段階での早期のOA検出や適切な治療法確立に有益な指標となることが期待される。

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

    (11件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Influence of lower-limb muscle inactivation on medial and lateral knee contact forces during walking2022

    • 著者名/発表者名
      Momoko Yamagata, Hiroshige Tateuchi, Akihiro Asayama, Noriaki Ichihashi
    • 雑誌名

      Medical Engineering and Physics

      巻: 108 ページ: 103889-103889

    • DOI

      10.1016/j.medengphy.2022.103889

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effects of knee pain on knee contact force and external knee adduction moment in patients with knee osteoarthritis2021

    • 著者名/発表者名
      Yamagata Momoko、Taniguchi Masashi、Tateuchi Hiroshige、Kobayashi Masashi、Ichihashi Noriaki
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanics

      巻: 123 ページ: 110538-110538

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2021.110538

    • NAID

      120007115795

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Application of the musculoskeletal model to patients with knee osteoarthritis (OA)2023

    • 著者名/発表者名
      Yamagata Momoko
    • 学会等名
      International Society of Electrophysiology and Kinesiology (ISEK) around the world
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 変形性膝関節症患者における膝関節圧縮力と将来の手術リスクとの関連:筋骨格シミュレーションによる検証2023

    • 著者名/発表者名
      山縣桃子,谷口匡史,建内宏重,本村芳樹,小林政史,市橋則明
    • 学会等名
      第11回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] クラシックバレエ動作における股関節接触力の定量化;筋骨格系モデリングシミュレーションによる推定2023

    • 著者名/発表者名
      浮貝春菜,建内宏重,山縣桃子,市橋則明
    • 学会等名
      第11回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] 歩行時の矢状面上の体幹傾斜が腰椎圧縮負荷に及ぼす影響-筋骨格モデルを用いた予備的研究-2023

    • 著者名/発表者名
      本村芳樹,建内宏重,山縣桃子,宮川直之,市橋則明
    • 学会等名
      第11回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] 変形性膝関節症患者における外部膝関節内反モーメントおよび膝関節圧縮力と10年間の機能障害進行との関連:筋骨格シミュレーションによる検証2022

    • 著者名/発表者名
      山縣桃子,谷口匡史,建内宏重,本村芳樹,小林政史,市橋則明
    • 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] 歩行時の下肢の筋張力低下が膝関節の圧縮力に与える影響:筋骨格モデルを用いたシミュレーション解析2021

    • 著者名/発表者名
      山縣桃子, 建内宏重, 浅山章大, 市橋則明
    • 学会等名
      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] 段差昇降中の下肢筋活動の低下が膝 関節内側・外側コンパートメントにかかる圧縮力に与える影響:筋骨格モデルを 用いたシミュレーション解析2021

    • 著者名/発表者名
      山縣桃子, 建内宏重, 浅山章大, 市橋則明
    • 学会等名
      日本臨床バイオメカニクス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ストライドとケ イデンスの変化が股関節間力に与える影響-筋骨格モデルを用いた推定-2021

    • 著者名/発表者名
      奥村輝石, 建内宏重, 太田恵, 山縣桃子, 佐々木彩乃, 藤原花恋, 市橋則明
    • 学会等名
      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] 股関節周囲筋の筋張力低下モデルにおけるスクワット動作時の股関節間力の変化2021

    • 著者名/発表者名
      建内宏重, 山縣桃子, 浅山章大, 市橋則明
    • 学会等名
      日本臨床バイオメカニクス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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