| 研究課題/領域番号 |
16K16463
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
リハビリテーション科学・福祉工学
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| 研究機関 | 大分大学 |
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研究代表者 |
福永 道彦 大分大学, 理工学部, 准教授 (90581710)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | バイオメカニクス / 人工膝関節 / 膝深屈曲動作 / 大腿下腿接触力 / 力学モデル解析 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は，膝深屈曲動作を解析できる力学モデルの作成を目指した．まず，大腿の裏側とふくらはぎの間に生じる接触力について，測定値のばらつきがきわめて大きいことから解析の入力値として利用しにくかったという問題を，身体測定情報と身体姿勢情報を説明変数として推定する方法で回避した．また，モデル解析の入力値となる筋力を出力値とし，測定可能な関節角度と外力のみを入力値とする下肢・膝統合モデルを作成し，大腿膝蓋関節と各関節面の詳細形状を含む総合的なモデルにより，膝深屈曲動作を対象にした結果を得ることができた．さらに，生理学的な膝回旋運動がハムストリングス筋力の影響によるものである可能性を示した．
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| 自由記述の分野 |
バイオメカニクス
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我々が開発した膝関節の運動解析モデルは，大腿膝蓋関節と大腿脛骨関節の両方を含み，詳細な関節面形状を扱えるという特徴に加え，入力値がすべて測定可能な値である．従来の，入力値が別のシミュレーションの結果であり，そこで使われた仮定や条件が解析モデルとマッチするかの保証がなかった問題が解消された．特に，これまで報告が少なかった，膝深屈曲の条件における関節運動や筋張力を推定できるモデルである点に新規性がある．筋冗長性問題が研究開始当初の見込みより重要であり，課題を残したものの，近い将来には，アジア・アラブ地域の生活様式に適合した深屈曲が可能な人工膝関節の開発に主要な役割を果たせることが期待できる．
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