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本研究では関節内組織が膝関節安定性に寄与するメカニズムを調査した．本年度は特に実験結果の再現性の高い膝関節数値解析モデルの作成を目的として，膝関節のCT画像を用いたモデル抽出及び数値解析と実験の比較を行った．また任意の屈曲角度で膝関節内の靭帯がどのように荷重を受けるのかを明らかにするため，作成した膝関節モデルを用いて膝関節引き出し実験を再現した解析を行い，先行研究と比較することで結果の妥当性を調べた．以下に得られた結論を示す：
（1）ヒトの膝関節代替モデルとしてブタ後脚膝関節の解剖を行い，試験片のCT画像を撮影した．得られたCT画像から各部位を抽出し屈曲角度ごとの膝関節数値解析モデルを作成した．作成した膝関節モデルを用いて膝関節引き出し実験を模した解析を行い，支持力を推定した．先行実験結果と比較・検証した結果，各屈曲角度において実験結果と同様の傾向が見られたが，ACLの後方向，PCLの前方向で本来作用しない支持力が測定された．これは靭帯内に含まれるコラーゲンはクリンプ構造を構成しており，圧縮時に力を負担しない構造をもっているのに対し，今回開発した解析ではソリッド要素を取り入れているためこの構造を十分に再現できなかったためだと考えられる．
（2）さたに，ACL，PCLの線維束の支持力解析も行った．各屈曲角度の膝関節数値解析モデルの付着部位を変更することで簡易的な靭帯線維束付着状態を再現した．各屈曲角度において実験結果と同様の傾向が見られたが，（１）と同様，靭帯の圧縮挙動を再現できなかなかった．解析において前方向では後外側線維束（PLB），後方向では前外側線維束（ALB）の作用が大きいことが判明した．
今後の展望として靭帯のクリンプ構造を再現することが挙げられる．靭帯の圧縮挙動が再現可能になり，膝関節数値解析モデルの精度が向上した場合，靭帯再建術式の確立にもつながると考えられる．
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