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2019 年度 実施状況報告書

高精度股関節動態・力学解析と股関節疾患治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K09652
研究機関九州大学

研究代表者

中島 康晴  九州大学, 医学研究院, 教授 (10304784)

研究分担者 濱井 敏  九州大学, 大学病院, 助教 (90643742)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード股関節 / 動態解析 / イメージマッチング / 人工股関節 / 変形性股関節症
研究実績の概要

活動時の股関節動態解析
トレッドミル歩行、椅子からの起立、しゃがみ姿勢からの起立(スクワット)、体幹捻り,自転車こぎなどの動作をフラットパネルディテクターで連続X線撮影し、CTより得られた投影像とマッチングさせ、画像相関による動態解析を行った。
以下の結果はTHA前後における変形性股関節症例の可動域の変化である。座位時の屈曲角は大腿骨屈曲(術前69度、術後74度)と股関節屈曲(術前52度、術後62度)ともに術後屈曲角の有意な増加を認めた。骨盤は後傾位(術前17度、術後13度)から起立に伴い前傾し、再度後傾しながら立位(術前前傾3度、術後前傾2度)に至った。股関節は起立動作中に最大屈曲位(術前64度、術後73度)となり術後最大屈曲角の有意な増加を認めた。股関節最大屈曲時の骨盤傾斜は術前0度から術後前傾6度と有意に前傾し、また骨盤最大前傾角(術前8度、術後13度)も有意に増加した。すなわち屈曲の改善に伴い、骨盤後傾の程度が軽減した結果となった。ライナー・ネック間の距離は屈曲時に前方で最小8mm程度、伸展時には最小7mm程度であり、全例動作中にライナー・ネック間の接触は認めなかった。
イメージマッチング法により、過去には解析困難であった深屈曲や捻りを含む様々な動作中の骨盤と大腿骨の協調運動を高精度で詳細に解析することが可能であった。本法は今後、股関節疾患の病的kinematicsを評価する際にも有用であると考えられた。

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

健常人、変形性股関節症の術前・術後の症例において、様々な日常動作の解析ができている。そのため、順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

イメージマッチング法では、精度は高いものの狭い範囲の動作しか解析できない。一方、ポイントクラスター法は、精度は落ちるものの、全身の動きをとらえることができるのが利点である。今後は両者の方法を併用しながら、研究を推進したい。

次年度使用額が生じた理由

初年度はデータ取得が主であったために、使用額を繰り越すこととなった。2020年度は解析を行い、また新たな物品も購入する必要があるため、計画通りの使用額としたい。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件)

  • [雑誌論文] In vivo kinematics, component alignment and hardware variables influence on the liner-to-neck clearance during chair-rising after total hip arthroplasty2020

    • 著者名/発表者名
      Shiomoto Kyohei、Hamai Satoshi、Hara Daisuke、Higaki Hidehiko、Gondo Hirotaka、Wang Yifeng、Ikebe Satoru、Yoshimoto Kensei、Komiyama Keisuke、Harada Satoru、Nakashima Yasuharu
    • 雑誌名

      Journal of Orthopaedic Science

      巻: 25 ページ: 452~459

    • DOI

      10.1016/j.jos.2019.05.012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic hip kinematics before and after periacetabular osteotomy in patients with dysplasia2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshimoto Kensei、Hamai Satoshi、Higaki Hidehiko、Gondoh Hirotaka、Shiomoto Kyohei、Ikebe Satoru、Hara Daisuke、Komiyama Keisuke、Nakashima Yasuharu
    • 雑誌名

      Journal of Orthopaedic Science

      巻: 25 ページ: 247~254

    • DOI

      10.1016/j.jos.2019.03.019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vivo kinematic analysis of replaced hip during stationary cycling and computer simulation of optimal cup positioning against prosthetic impingement2019

    • 著者名/発表者名
      Komiyama Keisuke、Hamai Satoshi、Ikebe Satoru、Yoshimoto Kensei、Higaki Hidehiko、Shiomoto Kyohei、Gondo Hirotaka、Hara Daisuke、Wang Yifeng、Nakashima Yasuharu
    • 雑誌名

      Clinical Biomechanics

      巻: 68 ページ: 175~181

    • DOI

      10.1016/j.clinbiomech.2019.05.035

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Do component position and muscle strength affect the cup-head translation during gait after total hip arthroplasty?2019

    • 著者名/発表者名
      Kiyohara Masato、Hamai Satoshi、Hara Daisuke、Fujiyoshi Daisuke、Harada Satoru、Kawaguchi Kenichi、Nakashima Yasuharu
    • 雑誌名

      European Journal of Orthopaedic Surgery & Traumatology

      巻: 29 ページ: 1263~1269

    • DOI

      10.1007/s00590-019-02443-1

    • 査読あり

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公開日: 2021-01-27  

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