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足関節靭帯損傷者の関節不安定性を定量化する超音波診断システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K11294
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
研究機関北里大学

研究代表者

河端 将司  北里大学, 医療衛生学部, 講師 (00908551)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 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)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード足関節捻挫 / 関節不安定性 / 超音波 / リハビリテーション / 靭帯損傷 / 足関節靭帯損傷 / 不安定性 / 超音波診断 / 定量化
研究開始時の研究の概要

足関節捻挫すなわち足関節靭帯損傷は発生頻度・再発率ともに高いスポーツ外傷である。慢性的な足関節不安定症に至ると変形性関節症のリスクも高まる。しかし、日常診療で関節不安定性を定量評価することは難しく、その機能的な診断基準や治療方針は確立していない。
本研究は、足関節外側靭帯損傷患者の足関節不安定性に対する機能的診断システムを確立することを目的として、①超音波診断装置の足関節動画像上の関節間距離を定量的に自動計測できる計測ソフトを開発し、②この計測ソフトで求めた関節不安定性の大きさが、受傷後の身体機能や競技復帰の状況に影響を及ぼすか否かを前向き調査で明らかにすることを試みる。

研究実績の概要

足関節捻挫すなわち足関節靭帯損傷は、スポーツ外傷の中で最も発生頻度が高く、再発率は50%を超える。慢性足関節不安定症では捻挫を繰り返す悪循環に陥り、変形性関節症のリスクを高め、スポーツ選手の競技生命を脅かす。超音波診断装置(エコー)を用いて非侵襲的かつ簡便に靭帯損傷の早期診断や関節不安定性の推定が可能となった。しかし、関節不安定性を正確に定量化することは難しい。本研究の目的は、①足関節靭帯損傷患者の関節不安定性をエコーで定量評価できるシステムを開発し、②それを用いた関節不安性の重症度判定によって機能的予後や競技復帰の予測に役立てることである。
2022年度は、本研究のコアとなる関節間距離を自動計測するシステムを開発し、それを用いて整形外科クリニックに受診した足関節外側靭帯損傷患者の関節不安定性の定量化を試みた。21名42足を対象に前方ストレステスト時の関節動態を記録し、オフラインで超音波画像上の関節間距離を計測した。短時間で人為的誤差を軽減することに成功し、その成果を学会(第33回日本整形外科超音波学会、第9回日本スポーツ理学療法学会)および英文誌Scientific Report(Kawabata et al. 2023)に公表することができた。
2023年度は、中等症(Ⅱ度)の足関節外側靭帯損傷患者20名を対象に、関節不安定性が減少する期間を経時的に観察した。その結果、患側の距骨-腓骨間距離の変化量は初診時4.3±2.1mm(平均値±標準偏差)、1週時3.9±1.8mm、3週時1.9±1.0mmで、3週時に有意に低値となった。健側の初診時平均値が1.4±0.8mmであることを考慮すると、靭帯損傷後の関節不安定性が改善するには最低でも3週間を要することを学会で発表し(第34回日本整形外科超音波学会)、同学会誌にも論文掲載が決定した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2022-2023年度にかけて順調に足関節外側靭帯損傷患者のエコー動画を用いた経過観察を行うことができている。2023年度は足関節外側靭帯損傷後の関節不安定性が改善するには3週程度を要することを示すことができた(第34回日本整形外科超音波学会)。また100例超の症例のエコー動画を解析した結果を2023年度末に英文誌に投稿することができ,現在査読中である。また重症度別の解析やリハビリテーション後の復帰期間との関係についても解析中を進めており、次年度以降に発表できる見込みが立っている。

今後の研究の推進方策

引き続き症例数が蓄積されており、本研究は予定通り推進している。今後は「足関節捻挫受傷後の関節不安定性の重症度判定」、「急性期で生じた関節不安定性の改善に要する期間」、「重症度別の競技復帰までの期間」などを明らかにすることを目指している。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 3件) 図書 (7件)

  • [雑誌論文] Association of Head-Neck Rotation With History of Pitching-Related Elbow Pain in Youth Baseball Players2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshimoto Masumi、Kawabata Masashi、Miyata Toru、Sato Yosuke、Naoi Daichi、Ashihara Mitsuaki、Suzuki Nobuyuki、Ikoma Chihiro、Tatsuki Hiroaki、Kuratsubo Ryota、Watanabe Hiroyuki、Kusaba Yohei、Watanabe Daiki
    • 雑誌名

      Orthopaedic Journal of Sports Medicine

      巻: 12 号: 2 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1177/23259671241229079

    • 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] Interaction of breathing pattern and posture on abdominal muscle activation and intra-abdominal pressure in healthy individuals: a comparative cross-sectional study2023

    • 著者名/発表者名
      Kawabata Masashi、Shima Norihiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 11338-11338

    • DOI

      10.1038/s41598-023-37629-5

    • 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] Association of affected and non-affected side ability with postoperative outcomes in patients undergoing total hip arthroplasty2023

    • 著者名/発表者名
      Nozaki Kohei、Nanri Yuta、Kawabata Masashi、Shibuya Manaka、Nihei Manami、Shirota Takehiro、Masuma Hiroyoshi、Maeda Takuya、Fukushima Kensuke、Uchiyama Katsufumi、Takahira Naonobu、Takaso Masashi
    • 雑誌名

      HIP International

      巻: 34 号: 1 ページ: 33-41

    • DOI

      10.1177/11207000231199169

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reliability and validity of ultrasonographic automated length measurement system for assessing talofibular anterior instability in acute lateral ankle sprain2023

    • 著者名/発表者名
      Kawabata Masashi、Kumazawa Yusuke、Takagi Kazuya、Okada Hirokazu、Miyatake Kazuma、Kobayashi Takumi、Nanri Yuta、Kenmoku Tomonori、Watanabe Hiroyuki、Takahira Naonobu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 3098-3098

    • DOI

      10.1038/s41598-023-30079-z

    • 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
  • [雑誌論文] インターバルトレーニング中に排出される飛沫・エアロゾル濃度の粒子径による違い2023

    • 著者名/発表者名
      渡邊裕之, 河端将司, 高平尚伸
    • 雑誌名

      日本臨床スポーツ医学会誌

      巻: 31 ページ: 39-47

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of flexor digitorum superficialis function in adolescent baseball players2023

    • 著者名/発表者名
      Masuma Hiroyoshi、Kenmoku Tomonori、Saito Kazuo、Kawabata Masashi、Watanabe Hiroyuki、Miida Kazumasa、Onuma Kenji、Sukegawa Koji、Tazawa Ryo、Otake Yuya、Takaso Masashi
    • 雑誌名

      JSES International

      巻: 7 号: 1 ページ: 143-146

    • DOI

      10.1016/j.jseint.2022.09.009

    • 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
  • [雑誌論文] Effectiveness of an Intelligent Foot Orthosis in Lateral Fall Prevention2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Rieko、Itami Sho、Kawabata Masashi、Shiraishi Toshihiko
    • 雑誌名

      Journal of Engineering and Science in Medical Diagnostics and Therapy

      巻: 5 ページ: 41009-41009

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 足関節外側靭帯Ⅱ度損傷患者におけるエコー下前方ストレステスト時の関節不安定性は3 週間で軽減する2023

    • 著者名/発表者名
      内田悠登,河端将司,熊澤祐輔,對比地優介,高木一也,宮武和馬,小林匠,渡邊裕之,見目智紀,高平尚伸
    • 学会等名
      第34回日本整形外科超音波学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 足関節底背屈時における下腿フロッシングの圧迫力変化2023

    • 著者名/発表者名
      佐野佑斗,河端将司,仲谷啓人,内田悠登,渡邉勇人,對比地優介,渡邊裕之,石井大輔,見目智紀,高平尚伸
    • 学会等名
      第34回日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 下腿フロッシングが足関節背屈可動域と底屈筋力に及ぼす即時効果:無作為化クロスオーバー比較試験2023

    • 著者名/発表者名
      佐野佑斗,河端将司,仲谷啓人,内田悠登,渡邉勇人,對比地優介,渡邊裕之,石井大輔,見目智紀,高平尚伸
    • 学会等名
      第10回日本スポーツ理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 後果骨折を伴う足関節骨折は足関節背屈可動域と母趾背屈可動域が制限される2023

    • 著者名/発表者名
      芦原光明,河端将司,宮田徹,直井大地,小林明裕,宮武和馬
    • 学会等名
      第34回日本整形外科超音波学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 凍結肩の理学療法にエコーを活用する2023

    • 著者名/発表者名
      河端将司,宮田徹,直井大地,宮武和馬
    • 学会等名
      第50回日本肩関節学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 末梢神経で考える肩関節機能障害に対する評価・治療戦略2022

    • 著者名/発表者名
      河端将司
    • 学会等名
      第49回日本肩関節学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 今さら聞けない,運動器理学療法の基礎から実践2022

    • 著者名/発表者名
      河端将司
    • 学会等名
      神奈川県理学療法士会 生涯学習部講習会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 足関節外側靭帯損傷急性期における超音波自動計測ソフトを用いた距骨前方動揺性の定量評価と妥当性の検討2022

    • 著者名/発表者名
      河端将司,熊澤祐輔,高木一也,岡田洋和,宮武和馬,小林 匠,南里佑太,見目智紀,渡邊裕之,高平尚伸
    • 学会等名
      第9回日本スポーツ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] エコーを駆使した新たな運動療法2022

    • 著者名/発表者名
      河端将司
    • 学会等名
      第104回福岡県理学療法士会学術研修会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 運動器リハエコーの活用 入門編 何ができる?どう使う?2022

    • 著者名/発表者名
      河端将司
    • 学会等名
      神奈川県理学療法士会 生涯学習部講習会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Double Level Osteotomy後の膝蓋大腿関節痛に対し内側広筋関節枝への理学療法が奏功した一例2022

    • 著者名/発表者名
      芦原光明,宮田徹,河端将司,直井大地,草場洋平,宮武和馬
    • 学会等名
      第33回日本整形外科超音波学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] "サイレントマニピュレーション前後の 肩関節下垂位自動外旋に伴う 肩前上方結合組織の経時変化"2022

    • 著者名/発表者名
      直井大地,河端将司,宮田徹,芦原光明,宮武和馬
    • 学会等名
      第33回日本整形外科超音波学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腿近位部へのフロッシング介入が連続投球時のパフォーマンスに及ぼす効果 無作為化クロスオーバー比較試験2022

    • 著者名/発表者名
      平岡 龍大,對比地 優介, 河端 将司, 内田 悠登, 大井 望咲, 加藤 雄大, 茂木 古遥, 渡邉 勇人, 石井 大輔, 見目 智紀, 渡邊 裕之, 高平 尚伸
    • 学会等名
      第33回日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腿遠位フロッシングがバスケット動作直後の運動パフォーマンスに及ぼす影響 無作為化クロスオーバー比較試験2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉 勇人,茂木 古遥, 河端 将司, 内田 悠登, 大井 望咲, 加藤 雄大, 對比地 優介, 平岡 龍大, 石井 大輔, 渡邊 裕之, 見目 智紀, 高平 尚伸
    • 学会等名
      第33回日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 成長期男子野球選手における投球前の体幹に対する運動介入が投球動作に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      倉坪 亮太,渡邉 裕之, 嘉治 一樹, 増間 祥弘, 見井田 和正, 河端 将司, 吉本 真純, 長尾 雅史, 窪田 敦之, 見目 智紀, 高澤 祐治
    • 学会等名
      第33回日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] バスケットボール選手に対する大腿部へのフロッシングの介入が大腿部の筋機能に及ぼす影響~無作為化クロスオーバー試験~2022

    • 著者名/発表者名
      茂木古遥,渡邉勇人,河端将司,内田悠登,大井望咲,加藤雄大,對比地優介,平岡龍大,原田優,石井大輔,渡邊裕之,見目智紀,高平尚伸
    • 学会等名
      第9回日本スポーツ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] 下腿フロッシングが連続スプリント直後のスプリントパフォーマンスや関節機能に及ぼす影響 無作為クロスオーバー比較試験2022

    • 著者名/発表者名
      内田悠登,原田優,河端将司,對比地優介,平岡龍大,渡邉勇人,茂木古遥,加藤雄大,大井望咲,渡邊裕之,見目智紀,石井大輔,高平尚伸
    • 学会等名
      第9回日本スポーツ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] 大腿近位部へのフロッシング介入が連続投球時の球速と股関節内転筋力に及ぼす効果 無作為化クロスオーバー比較試験2022

    • 著者名/発表者名
      對比地優介,平岡龍大,河端将司,内田悠登,大井望咲,加藤雄大,茂木古遥,渡邉勇人,原田優,石井大輔,渡邊裕之,見目智紀,高平尚伸
    • 学会等名
      第9回日本スポーツ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
  • [図書] 運動器障害の多角的アプローチ2024

    • 著者名/発表者名
      河端将司
    • 総ページ数
      464
    • 出版者
      メジカルビュー社
    • ISBN
      9784758320757
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] 理学療法2023

    • 著者名/発表者名
      河端将司,松崎正史
    • 総ページ数
      96
    • 出版者
      メディカルプレス
    • ISBN
      9784910614311
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] 外傷×エコー診療のすすめ「足関節外傷後の拘縮をつくらない運動療法」2023

    • 著者名/発表者名
      芦原光明、河端将司、小林明裕、宮武和馬
    • 総ページ数
      406
    • 出版者
      全日本病院出版社
    • ISBN
      9784865198225
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] 外傷エコー診療のすすめ 「膝外傷後の拘縮をつくらない運動療法」2023

    • 著者名/発表者名
      宮田徹、河端将司、小林明裕、宮武和馬
    • 総ページ数
      406
    • 出版者
      全日本病院出版社
    • ISBN
      9784865198225
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] オーバーヘッドスポーツの肩関節疾患治療の科学的基礎:第2章「関節唇損傷」2023

    • 著者名/発表者名
      河端将司(分担)
    • 総ページ数
      218
    • 出版者
      株式会社ともあ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 理学療法ジャーナル:知っておきたい・深めたい Close-up 身体内滑走 神経の滑走2022

    • 著者名/発表者名
      河端将司(分担)
    • 総ページ数
      135
    • 出版者
      医学書院
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 無理せず行う筋力エクササイズ : 運動療法とトレーニングをつなぐ実践マニュアル:第2章「体幹のエクササイズ」2022

    • 著者名/発表者名
      河端 将司(分担)
    • 総ページ数
      258
    • 出版者
      大修館書店
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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