1992 年度実績報告書

支持運動系のバイオメカニクスとその応用

研究課題

研究課題/領域番号	04237106
研究機関	大阪大学
研究代表者	小野啓郎大阪大学, 医学部, 教授 (70028330)
研究分担者	村上輝夫九州大学, 工学部, 教授 (90091347) 原利昭新潟大学, 工学部, 教授 (50134953) 金田清志北海道大学, 医学部, 教授 (60000957) 石田明允東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 教授 (60016540) 赤澤堅造神戸大学, 工学部, 教授 (30029277)
キーワード	脊柱 / 安定性 / 繰り返し荷重 / 関節運動 / 荷重伝達 / 関節潤滑 / 骨格筋 / 粘弾性
研究概要	支持運動系を脊柱、関節、筋肉に分け、以下の成果が得られた。1)脊柱:in vivoでは、健常人腰椎屈曲伸展運動のX線撮影による動態分析により、椎間板の連続変形挙動のデータを得た。また、腰椎不安定性の術中計測の結果をまとめ、変性に伴う剛性値の低下と固定操作に伴う剛性値の回復を明示した。in vitroでは、人腰椎運動単位の安定性に果たす各構成要素の役割を明らかにした。また、家兎腰椎への繰り返し捻り負荷試験を行い、繰り返し荷重による剛性値の漸減を示し、その組織学的対応を調査中である。2)関節:キネマティクスの分野では、磁気センサシステムを用いて、肩複合体、頸椎の三次元運動データを得た。ダイナミクスの面では、足関節の角度変化に伴う関節モーメントの変化から、関節の剛性、粘性を推定する方法につき検討を行っている。関節荷重伝達の分野では、感圧ゴムセンサを使って股関節モデルを用いた荷重の方向による関節内部荷重伝達様式の基本的知見を得た。また、人脛骨に衝撃圧縮荷重作用時の力学的異方性、応力一歪関係、粘弾性を明らかにした。さらに、下肢アライメントや膝屈曲角の変化に伴う大腿脛骨関節内部の荷重伝達様式の変化を明示した。関節潤滑の分野では、各種人工膝関節モデルを用いた歩行シミュレータ試験で潤滑モードを評価し、形状適合性に優れた円筒型か生体軟骨に近い弾性率の摩擦面のモデルでは、中粘度の潤滑液が供給されれば、弾性流体潤滑状態を実現できることを明示した。そして粘度低下時には接触が生じるため、多モード適応潤滑機能が必要とされることが示唆できた。3)筋肉:弛緩時、等尺性収縮時における健常人の関節を他動的に屈伸させ筋肉に加わる張力、変位を計測するシステムを構成し、その過渡的な応答と筋モデルを用いて筋の弾性係数を推定するアルゴリズムを作成した。この有用性を母指筋に適応して確認し、下肢筋に適用し係数推定を行った。

研究成果
(12件)

すべてその他

すべて文献書誌 (12件)

[文献書誌] Wada,E.: "Experimental Spondylosis in the Rabbit Spine:Overuse Could Accelerate the Spondylosis." Spine. 17. S1-S6 (1992)
[文献書誌] Ebara,S.: "Intraoperative Measurement of Lumbar Spine Instability." Spine. 17. S44-S50 (1992)
[文献書誌] Asano,S.: "The Mechanical Properties of the Human L4-5 Functional Spinal Unit during Cyclic Loading" Spine. 17. 1343-1352 (1992)
[文献書誌] Akazawa,K.: "Basic Study on the Mechanical Property of Skeletal Muscle in Voluntary Contraction" Proc.lst Int.FES Symposium. 7-12 (1992)
[文献書誌] Murakami,T.: "The Adaptive Multimode Lubrication in Knee Prostheses with Compliant Layer during Walking Motion" Proc.19th Leeds-Lyon Symposium on Tribology.(To be Published by Elsevier in 1993). (1993)
[文献書誌] 中川照彦: "健常肩関節の挙上運動における回旋運動の分析" 整形外科バイオメカニクス. 13. 5-8 (1992)
[文献書誌] 村上輝夫: "軟質摩擦面を有する人工膝関節における流体潤滑機能(続報)" 整形外科バイオメカニクス. 13. 371-374 (1992)
[文献書誌] 江原宗平: "腰椎不安定性の術中測定" 臨床整形外科. 27. 381-388 (1992)
[文献書誌] 江原宗平: "生体工学からみた組織の変性と修復" BME. 6(10). 26-30 (1992)
[文献書誌] 中川照彦: "水泳における肩関節の3次元運動と回旋運動" スポーツサイエンス. 11. 784-790 (1992)
[文献書誌] 前川清之: "肩複合体の運動解析" バイオメカニズム. 11. 133-141 (1992)
[文献書誌] 原利昭: "感圧ゴムセンサとその応用" センサ技術. 12(11). 62-67 (1992)

1992 年度 実績報告書

支持運動系のバイオメカニクスとその応用

研究代表者

小野 啓郎 大阪大学, 医学部, 教授 (70028330)

研究成果

[文献書誌] Wada,E.: "Experimental Spondylosis in the Rabbit Spine:Overuse Could Accelerate the Spondylosis." Spine. 17. S1-S6 (1992)

[文献書誌] Ebara,S.: "Intraoperative Measurement of Lumbar Spine Instability." Spine. 17. S44-S50 (1992)

[文献書誌] Asano,S.: "The Mechanical Properties of the Human L4-5 Functional Spinal Unit during Cyclic Loading" Spine. 17. 1343-1352 (1992)

[文献書誌] Akazawa,K.: "Basic Study on the Mechanical Property of Skeletal Muscle in Voluntary Contraction" Proc.lst Int.FES Symposium. 7-12 (1992)

[文献書誌] Murakami,T.: "The Adaptive Multimode Lubrication in Knee Prostheses with Compliant Layer during Walking Motion" Proc.19th Leeds-Lyon Symposium on Tribology.(To be Published by Elsevier in 1993). (1993)

[文献書誌] 中川 照彦: "健常肩関節の挙上運動における回旋運動の分析" 整形外科バイオメカニクス. 13. 5-8 (1992)

[文献書誌] 村上 輝夫: "軟質摩擦面を有する人工膝関節における流体潤滑機能(続報)" 整形外科バイオメカニクス. 13. 371-374 (1992)

[文献書誌] 江原 宗平: "腰椎不安定性の術中測定" 臨床整形外科. 27. 381-388 (1992)

[文献書誌] 江原 宗平: "生体工学からみた組織の変性と修復" BME. 6(10). 26-30 (1992)

[文献書誌] 中川 照彦: "水泳における肩関節の3次元運動と回旋運動" スポーツサイエンス. 11. 784-790 (1992)

[文献書誌] 前川 清之: "肩複合体の運動解析" バイオメカニズム. 11. 133-141 (1992)

[文献書誌] 原 利昭: "感圧ゴムセンサとその応用" センサ技術. 12(11). 62-67 (1992)

1992 年度実績報告書

小野啓郎大阪大学, 医学部, 教授 (70028330)

[文献書誌] 中川照彦: "健常肩関節の挙上運動における回旋運動の分析" 整形外科バイオメカニクス. 13. 5-8 (1992)

[文献書誌] 村上輝夫: "軟質摩擦面を有する人工膝関節における流体潤滑機能(続報)" 整形外科バイオメカニクス. 13. 371-374 (1992)

[文献書誌] 江原宗平: "腰椎不安定性の術中測定" 臨床整形外科. 27. 381-388 (1992)

[文献書誌] 江原宗平: "生体工学からみた組織の変性と修復" BME. 6(10). 26-30 (1992)

[文献書誌] 中川照彦: "水泳における肩関節の3次元運動と回旋運動" スポーツサイエンス. 11. 784-790 (1992)

[文献書誌] 前川清之: "肩複合体の運動解析" バイオメカニズム. 11. 133-141 (1992)

[文献書誌] 原利昭: "感圧ゴムセンサとその応用" センサ技術. 12(11). 62-67 (1992)