| 研究課題/領域番号 |
16K01515
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| 研究機関 | つくば国際大学 |
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研究代表者 |
深谷 隆史 つくば国際大学, 医療保健学部, 准教授(移行) (20515580)
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| 研究分担者 |
六崎 裕高 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (50550927)
森 浩一 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (90274977)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 重度変形性膝関節症 / 歩行 / CT有限要素解析法 / 筋骨格モデル |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題は重度変形性膝関節症患者の歩行解析に下肢関節の筋発揮張力分析と膝関節面の応力分布を解析するCT画像を用いた有限要素解析法を融合し、膝関節の可動性や力学的負荷の特性を明らかにすることである。平成28年度は2名の重度変形性膝関節症患者より得られたCT画像から有限要素解析法による膝関節モデルを作成した。本年度はそのモデルを利用し応力集中に関する解析を進めていく予定であったが、筋付着位置や材料特性などモデル作成における改善点がいくつか挙げられ、平成29年度はモデルの再作成に時間を要した。また、2名の重度変形性膝関節症患者のデータを利用する予定であったが、モデルの妥当性を検証するために健常膝との比較を行うこととした。現在、重度変形性膝関節症患者1名のデータと健常膝1名の歩行データに関しては取得済のため、次年度は有限要素解析における新しい膝モデルによる有限要素解析を行い、平成28年度に学会発表したデータを基礎データとして、歩行立脚期における膝関節面の応力分布を検証する予定である。
また、Any Body Modeling Systemによる歩行中の筋発揮張力の検討については、今年度は解析を進められ健常者と軽度及び重度変形性膝関節症患者についての張力検討も同時に行っている。また、健常者を対象として筋電図とModelingについての比較検証を行い、モデルの妥当性を検証している。次年度はこれらのデータを国内の学会に発表していく予定である。
今年度はデータに関するモデルの整合性、妥当性について多くの時間を費やした。次年度は今年度に得られた結果を発展させ、学会発表や国際誌への論文投稿を積極的に行っていく予定である。
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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
今年度は有限要素解析及び筋骨格モデルの整合性や妥当性に関する検証に多くの時間を費やした。そのため、上記2つのデータ解析という点では当初予定よりも若干遅れているが、歩行解析によるデータの収集は進められている。本年度に費やしたモデルの検証により、筋骨格モデルへのデータの取り込みもスムーズになり、結果についても順次算出中である。また、有限要素解析についてもモデルの再検討が行われており、次年度から解析可能であると考えられるため、本研究課題はおおむね順調に進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究の今後の推進については、重度変形性膝関節症患者を対象とした歩行立脚期中の筋発揮張力に関するデータを収集し、解析結果を順次学会発表や国際誌への投稿準備を行っていく。またその結果をもとに、データを有限要素解析法に融合させ筋骨格モデルでは検証が困難である膝関節面に生じる応力集中の分布を検証し、変形性膝関節症患者の歩行立脚期における力学的負荷の軽減方法を考案していく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）
購入したAny Body Modelingソフトが今年度使用額として手続きしたため、当初予定していた年間保守費用が計上されなかったため、次年度使用額が生じている。
（使用計画）
次年度使用額は上記理由により繰り越しとなっているが、当初使用計画から大きく変更となることはない。
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