| 研究課題/領域番号 |
22K11569
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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59020:スポーツ科学関連
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| 研究機関 | 大阪電気通信大学 |
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研究代表者 |
小柳 磨毅 大阪電気通信大学, 医療健康科学部, 教授 (20269848)
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| 研究分担者 |
向井 公一 四條畷学園大学, リハビリテーション学部, 准教授 (00353011)
木村 佳記 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (00571829)
田中 則子 大阪電気通信大学, 医療健康科学部, 教授 (20290380)
三谷 保弘 関西福祉科学大学, 保健医療学部, 教授 (50567071)
境 隆弘 大阪保健医療大学, 保健医療学部, 教授 (60353009)
松尾 高行 大阪行岡医療大学, 医療学部, 教授 (80643593)
成 俊弼 大阪電気通信大学, 医療健康科学部, 講師 (80843185)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 前十字靭帯不全膝 / 装具 / エラストマー素材 / 力学モデル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
前十字靭帯(ACL)不全膝の不安定性に対し，伸張性と弾性を有する軟性のエラストマー素材から成る弾性装具,(EKB）を開発した.EKBの力学的な制動力や，ACL不全膝症例に対する制動効果, スポーツパフォーマンスへの影響は不明である．そこで本研究は，開発したEKBについて，臨床研究として, ACL不全膝症例に対する膝関節の制動と姿勢制御の効果検証, EKB装着下でのスポーツ活動中の自覚/他覚評価を調査することとした．こうしたEKBの力学評価とACL不全膝症例に対する有効性を実証する生体評価を組み合せた社会実装により，これまでに類をみない新たな弾性装具であるEKBを進化させ，実用化する．
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| 研究実績の概要 |
以下の研究論文を執筆し、臨床バイオメカニクス，Vol. 44，2023.に採用された。
成 俊弼 小柳 磨毅 他：ACL不全膝に向けて開発した弾性膝装具（Elastomeric Knee Brace）の制動力ー膝モデルによる軟性装具との比較&ー要旨【背景】ACL不全膝に対して軟性装具が処方されることがあるが，その制動効果を示した報告は少ない．そこで我々は弾性素材に初期張力を加え，ACLの走行に近似させたストラップにより，制動力を高める弾性装具を考案した．【目的】弾性装具の制動力を下腿前方引き出しの膝モデルを用いて計測し，既存の軟性装具と比較すること．【方法】計測対象は弾性装具と軟性装具とした．下腿前方引き出しに対する制動力の計測には，膝モデルに直結する引張試験機を使用し，500mm/minの速度で，20mmの前方引き出しを５回× ５セット実施した．【結果】下腿前方引き出しに対する弾性装具の制動力は，軟性装具と比較して全ての変位で高く，反復後における制動力の減少率は変位５mmと10mmで低く，安定した制動力を維持した．
【考察】弾性装具の初期張力を負荷した素材の弾性とACLの解剖学的な矢状面角度に近似させた２重のストラップが，変位初期からの前方引き出しに対する制動力とその維持に作用したと考えられた.
この他、生体計測の基礎実験結果を Leaf Spring Exercise: A Safe Quadriceps Strengthening Exercise after Anterior Cruciate Ligament Reconstructionとして論文化し、Clincal biomechanics 誌に投稿中である。
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| 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
膝モデル実験はほぼ終了し、結果を論文化（臨床バイオメカニクス，Vol. 44）した。これまでの研究成果をまとめ、国際学会での報告と国際誌の投稿を準備している。現在、協力臨床施設での計測環境を整え、生体計測に取り組んでいる。 今後も連携しつつ、生体への効果を検証する。
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| 今後の研究の推進方策 |
弾性素材から成る弾性装具,(EKB)を開発した. これまでEKBの力学的な制動力は，既存の硬性素材から成る機能的膝装具(FKB)や軟性装具と比較し，生体膝を模倣したモデルの前方引き出しや内旋の変位負荷に対して，変位初期から高い制動力を発揮することを確認した.今後，EKBの臨床効果を［１］，［２］により明らかにする．
［１］ACL不全膝症例に対する制動効果①作製した装置（下腿の遠位部を支持して回転）を用い，腹臥位で大腿四頭筋を最大収縮させた際の,脛骨の前方引き出し量に対する制度効果を，超音波診断装置を用いて検証する．②姿勢制御の評価:膝不安定性を反映する, 荷重下の機能的不安定性評価として，下腿の前傾を抑制する下腿支持装置を用いた体幹後傾テストにより，ACL不全膝の姿勢制御能力を定量的に評価する.
［２］スポーツパフォーマンスへの影響を調査する.①EKBを装着したスポーツ活動中の不安感や膝くずれなどの自覚/他覚評価と,再損傷や二次損傷の発生率を整形外科医師の診察(MRI所見)とアンケートに基づき,前向きに調査する.
腹臥位ならびに立位での下腿支持装置も作製し,現有備品にて研究遂行が可能である.
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