膝前十字靭帯の３次元変形解析による関節制動機構の力学的解明

• 研究課題/領域番号: 23KK0178
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(海外連携研究)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分59:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 近田 彰治 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (80598227)
• 研究分担者: 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) ; 辻井 聡 大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任講師(常勤) (70898014) ; 大堀 智毅 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (30869920)
• 研究期間 (年度): 2023-09-08 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 20,930千円 (直接経費: 16,100千円、間接経費: 4,830千円); 2027年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2026年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2025年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2024年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2023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: バイオメカニクス / レーザースキャン / 靭帯モデル / 前十字靭帯再建術 / 整形外科

研究開始時の研究の概要

膝前十字靭帯（ACL）は膝関節の屈曲可動域の全体に渡って適切な張力を発生させ、関節制動機構として機能することが明らかになっている。しかし、「In-Vivoの研究において付着部間距離から算出されたバネとしては弛緩している局面にも関わらず、In-Vitro力学試験では力を発生している」というパラドックスが存在する。これを説明し得るのは、「ACLは捻れを含む３次元的な部位依存変形によって機能している」という仮説である。ヒト生体における膝関節動態をIn-Vitro実験で忠実に再現し、レーザースキャナーによって３次元変形動態を定量することで、ACLの関節制動機構の全容と損傷に至る力学的過程を解明する。