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人工膝関節置換術における関節面圧測定装置の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 63870056
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 整形外科学
研究機関北海道大学

研究代表者

神谷 瞭  北海道大学, 応用電気研究所, 教授 (50014072)

研究分担者 柴田 政廣  北海道大学, 応用電気研究所, 助手 (60158954)
黒沢 秀樹  手稲渓仁会病院, 整形外科, 医師
安田 和則  北海道大学, 医学部整形外科, 講師 (20166507)
金田 清志  北海道大学, 医学部整形外科, 教授 (60000957)
山越 憲一  北海道大学, 応用電気研究所, 助教授 (40014310)
研究期間 (年度) 1988 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
1989年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1988年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
キーワード人工膝関節 / コンポ-ネント固定位置 / 関節面圧分布計測システム / 膝関節運動制御システム / マイクロコンピュ-タシステム / グラフィックディスプレイ / 屍体膝実験 / 膝関節機能 / マイクロコンピュ-タ-システム / コンポーネントのゆるみ / 大腿脛骨関節 / 圧分布計測システム / コンピュータグラフィックス / 膝関節運動負荷装置
研究概要

本研究の昭和63年度、および平成元年度の2ヵ年にわたる研究実施計画に対して、人工膝関節置換術における関節面圧測定装置の研究開発、およびこれに関連した諸研究において十分満足できる研究成果が得られ、本年度をもって終了した。
本研究の目的は、膝関節運動に伴う人工膝関節の大腿脛骨関節面の圧分布変化を定量的に計測し、これによりコンポ-ネントの固定位置評価を行ない、その修正を手術中に可能にする計測システムを研究・開発することであった。先ず、人工膝関節面圧分布計測システムを試作し、屍体膝実験、および臨床試用を行ない、そのシステムの評価をした。得られたデ-タはフロッピ-ディスクに収め、目的に応じてマイクロコンピュ-タで解析できるようにした。最終年度では、このシステムを改良し、圧センサを高容量のものに変えた。更に、膝関節に再現性ある定量的負荷を与える目的で膝関節運動制御システムを開発・製作した。この制御方法はある一定の関節運動と足底力パタ-ンをあらかじめ作成しておき、その各々のデ-タに対して独立にサ-ボ制御するものである。これにより、歩行、椅子からの立ち上がりなどの日常生活における様々な膝関節運動をシミュレ-トすることが可能である。この両システムを用いた実験研究を行なった。屍体膝実験では脛骨コンポ-ネントの位置を変え、膝関節運動に伴う関節面圧分布を連続的に計測した。更に人工靱帯付き人工関節の場合も考慮した実験も行ないその結果を検討した。 この他に、膝関節機能を理解するために、伸びトランスデュ-サを用いた膝十字靱帯の機能分析研究、膝関節コンピュ-タシミュレ-ション開発の基礎的研究として有限要素法による解析研究も併せて行なった。

報告書

(3件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] 黒沢秀樹: "人工膝関節面圧測定システムの開発" 日関外誌. 8. 117-128 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 黒沢秀樹: "関節内および関節外前十字靱帯再建術における靱帯錨着位置の定量的検討" 日整会誌. 63. 1228-1236 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中嶋睦浩: "膝関節運動制御システムの開発 -人工関節面圧分布計測への応用-" 整形外科バイオメカニクス. 9. (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 黒沢秀樹: "膝関節運動負荷システムの開発と人工関節面圧分布計測への応用" 別冊整形外科. 18. (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 黒沢秀樹: "三次元有限要素法による頸椎および膝関節の応用・変形解析" 別冊整形外科. 18. (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki KUROSAWA,: "SIMULTA NEOUS MEASUREMENT OF CHANGES IN LENGTH OF CRUCIATE LIGAMENTS DURING HUMAN KNEE MOTION" Clin Orthop(in press). (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KUROSAWA, H. et al: "A measuring System for Contact Pressure Distribution in Artificial Knee Joints." Jpn J Rheum Joint Surg. 8. 117-128 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KUROSAWA, H. et al: "Measurement of Changes in in Distance between the Femoral and the Tibial Drill Holes for the Anterior Cruciate Ligament Reconstruction." J Jpn Orhtop Assoc. 63. 1228-1236 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] NAKAJIMA, C. et al: "Development of A Microcomputerbased Actuator for Applying Various Motion Patterns to the Human Knee. Its Application to Analysis of Contact-force in the Knee Joint." Proceeding of 1989 Annual Meeting of JSOB. (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KUROSAWA, H. et al: "Simultaneous Measurement of Changes in Length of Cruciate Ligaments During Human Knee Motion." Clin Orthop. (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 黒沢秀樹、山越憲一、中島睦浩、神谷瞭: "人工膝関節面圧測定システムの開発" 日関外誌. 8. 117-128 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 黒沢秀樹、安田和則、山越憲一、神谷瞭: "関節内および関節外前十字靱帯再建術における靱帯錨着位置の定量的検討" 日整会誌. 63. 1228-1236 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 中嶋睦浩、黒沢秀樹、山越憲一、大沼英雄、神谷瞭: "膝関節運動制御システムの開発ー人工関節面圧分布計測への応用ー" 整形外科バイオメカニクス. 9. (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 黒沢秀樹、中嶋睦浩、山越憲一: "膝関節運動負荷システムの開発と人工関節面圧分布計測への応用" 別冊整形外科. 18. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 黒沢秀樹、沖原匡、山越憲一: "三次元有限要素法による頸椎および膝関節の応力・変形解析" 別冊整形外科. 18. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki KUROSAWA,Ken-ichi Yamakoshi: "SIMULTA NEOUS MEASUREMENT OF CHANGES IN LENGTH OF CRUCIATE LIGAMENTS DURING HUMAN KNEE MOTION" Clin Orthop. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Kurosawa: Proceeding of the World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering. 33. 212 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 安田和則: 臨床整形外科学誌. 23. 757-767 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 中嶋睦浩: 医用電子と生体工学. 27. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 黒沢秀樹: 日本リウマチ・関節外科学会雑誌. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 黒沢秀樹: 日本整形外科学会雑誌. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Kurosawa: Clinical Orthopedics and Related Research. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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