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膝外傷治療に対する生体力学的評価指標の確立と新規治療の検討

研究課題

研究課題/領域番号 21K18054
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

山川 学志  大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任研究員(常勤) (40816740)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード関節外傷 / 膝関節 / 前十字靭帯 / 半月板 / 膝関節外傷 / 半月板損傷 / 生体医工学
研究開始時の研究の概要

本研究では,前十字靱帯(ACL)損傷の治療で行われる解剖学的ACL再建術が,いかに正常ACLの力学特性を再現しているかを,ACLのひずみ-力学応答解析を用いてに明らかにする.ACLの解剖学的特徴を模倣する現行治療法のコンセプトにおいて,再建ACLのひずみ-力学応答から得られる荷重伝達機能の再現度合いは,より正常なACLに近づけるための生体力学的再建法の確立に貢献する.また,半月板損傷に行われる半月板の縫合方法が,繰り返し荷重に対する縫合部の安定性と膝関節運動に与える影響を明らかにし,膝関節の2大外傷であるACL損傷と半月損傷に対して生体力学的に,より優れた治療法への貢献を目指す.

研究成果の概要

本研究では,膝関節外傷に対する現行治療法の生体力学的評価を行い,現行法における課題を明らかにした.半月板損傷に対する治療では,治療後の修復部における安定性を指標に複数の手技に関して比較を行い,現行法の改善点を明確にした.また,前十字靭帯損傷に対する治療では,治療に用いる組織の力学特性に関して新たな知見を得た.これらの内容は,臨床手技を直接的かつ定量的に評価したことにより得られた知見であり,臨床手技へ直接的にフィードバックできるものである.

研究成果の学術的意義や社会的意義

関節外傷の治療では,生体組織の解剖学的な特徴を模倣する解剖学的外科治療が一般的に行われている.それらに対して本研究では,定量的なデータで治療の評価を行い,バイオメカニクス的データを基に現行治療法の課題を明らかにした.これらのデータは,現行治療法の改善に重要なデータであるだけでなく,解剖学的外科治療を生体力学的外科治療へとステップアップさせるための第一歩ともいえる.今後,この考え方が広まり,生体力学的に考案された治療法が開発され,関節外傷外科治療のレベルが一段と向上することが期待される.

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 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 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] 膝蓋腱の骨―腱移行部角度(ACL再建術におけるGraft bending angle)が引張特性に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      山川 学志,史野 根生,大堀 智毅,辻井 聡,中田 研
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス

      巻: 44

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 半月板横断裂に対する部分切除による半月板内縁欠損は半月板の変形と逸脱を増大させる2023

    • 著者名/発表者名
      山川 学志,小笠原 一生,辻井 聡,大堀 智毅,近田 彰治,佐藤 世羅,金本 隆司,中田 研
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス

      巻: 44

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Placement of sutures for inside-out meniscal repair: both sutures through meniscal tissue reduces displacement on cyclical loading.2021

    • 著者名/発表者名
      Yamakawa S, Mae T, Ogasawara I, Hirose T, Konda S, Nakata K.
    • 雑誌名

      J Orthop Exp

      巻: 8 号: 1 ページ: 94-94

    • DOI

      10.1186/s40634-021-00417-z

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Loss of the meniscal inner part by partial meniscectomy for radial meniscal tear increases the meniscal deformation and extrusion2023

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamakawa, Tomoki Ohori, Issei Ogasawara, Akira Tsujii, Shoji Konda, Seira Sato, Takashi Kanamoto, Ken Nakata
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society Annual Meeting2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PARTIAL MENISCECTOMY OF THE MENISCAL INNER PART INCREASES THE MENISCAL DEFORMATION AND EXTRUSION2023

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamakawa, Tomoki Ohori, Issei Ogasawara, Akira Tsujii, Shoji Konda, Seira Sato, Takashi Kanamoto, Ken Nakata
    • 学会等名
      Summer Biomechanics, Bioengineering and Biotransport Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 骨片つき膝蓋腱の屈曲角度(ACL再建術におけるGraft bending angle)が引張特性に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      山川 学志,史野 根生,大堀 智毅,辻井 聡,中田 研
    • 学会等名
      第49回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 半月板横断裂に対する部分切除による半月板内縁欠損は半月板の変形と逸脱を増大させる2022

    • 著者名/発表者名
      山川 学志,小笠原 一生,辻井 聡,大堀 智毅,近田 彰治,佐藤 世羅,金本 隆司,中田 研
    • 学会等名
      第49回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 受動的屈曲伸展運動下における半月縫合部の安定性評価2022

    • 著者名/発表者名
      ○山川 学志,前 達雄,小笠原 一生,廣瀬 毅人,近田 彰治,中田 研
    • 学会等名
      第49回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Comparison of the anterior cruciate ligament function between human and quadrupedal animals2022

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamakawa, Daisuke Suzuki, Tatsuo Mae, Hiromichi Fujie, Ken Nakata
    • 学会等名
      9th World Congress of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stitching through mid-substance region of meniscus for the repair of longitudinal meniscal tear prevents widening of the stitched part after cyclic loading2022

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamakawa, Tatsuo Mae, Issei Ogasawara, Takehito Hirose, Shoji Konda, Ken Nakata
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society Annual Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 半月縫合術における縫合部位が術後安定性に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      山川 学志,前 達雄,小笠原 一生,廣瀬 毅人,近田 彰治,中田 研
    • 学会等名
      第48回臨床バイオメカニクス学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-01-30  

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