| 研究課題/領域番号 |
04670886
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
中土 幸男 信州大学, 医学部・附属病院, 講師 (80115360)
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| 研究分担者 |
野村 彰夫 信州大学, 工学部・情報工学科, 教授 (00115362)
土金 彰 信州大学, 医学部, 助手 (60252102)
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| キーワード | 長管骨 / 力学的特性 / インパルス衝撃応答法 / 骨折治癒 / モーダル解析 |
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| 研究概要 |
1.関節および軟部組織のヒト脛骨共振周波数への影響
ホルマリン処理された3屍体標本の5下肢を大腿中央部で切断して、脛骨内果をインパルスハンマーで加振し、上端内顆で応答を加速度センサーで検出し、周波数応答関数から脛骨の共振振動数を算出した。測定条件を(1)すべての軟部組織を温存、(2)皮膚を除去、(3)筋肉を除去、(4)足部を除去(足関節離断)、(5)大腿骨を除去(膝関節離断)、(6)腓骨を除去の状態で共振周波数を測定した。その結果、ヒト脛骨の共振周波数は質量に大きく依存して変化する、特に筋肉除去時および足部除去時に著しく増加した。減衰比は軟部組織、足部、大腿骨を除去していくに従って減少し、関節や軟部組織が脛骨の振動を吸収していることがわかった。同時に行ったモーダル解析では、膝および足関節あるいは腓骨の有無にかかわらず、脛骨は両端自由な基本モードで振動していることが確認された。このことは、臨床において生体脛骨に応用されているインパルス衝撃応答法の結果は、脛骨自身の変化を観察していることを意味している。
2.インパルス衝撃応答法の脛骨骨折例への応用
インパルス衝撃応答法を用いた骨折治癒診断の臨床応用を56例の脛骨骨折の治癒過程について経時的に検査を行い以下の結論を得た。(1)骨折を固定する種々の材料は測定の障害にはならなかった。(2)骨癒合の初期に共振周波数の急激な上昇がみられた。すなわち本法は骨癒合の初期において最も鋭敏な検査であり、レントゲン像で骨折部に橋渡し仮骨が現れる前に周波数の上昇が始まる。(3)骨折の経過観察中の共振周波数の下降は治癒上危険な徴候の発現を示し、一方上昇は順調な治癒過程を示した。(4)骨折が治癒しても健常脛骨の共振周波数を超えたものは、4例に過ぎなかった。
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