膝周囲骨切り術の最適化を目指した大規模バイオメカニクスデータベースの構築

2024 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K16672
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 岩崎 浩司 北海道大学, 医学研究院, 特任助教 (40771895)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: 変形性膝関節症 / 三次元動作解析

研究実績の概要

大学病院と関連病院の計4施設で、変形性膝関節症の術前後の歩行動態を加速度計と3次元動作解析（2施設）で解析し、年間約150例の歩行データを蓄積できるシステムを構築した。
膝内外側荷重比の代表的な指標としてKAM（Knee adduction moment）がある。HTO後にKAMが減少することは明らかになっている。しかし、HTO後のKAMと下肢アライメントの相関は高くないことから、KAMを指標とした下肢アライメントの決定は困難であった。KAMを考慮した新しいレントゲン指標Pelvis-knee-ankleangle (PKA)を考案し、解析の結果PKAは従来の下肢アライメントよりもHTO前後のKAMと高い正の相関を示すことが明らかになった。この結果は術後PKAが大きいほどKAMが大きい、つまり内側荷重減少効果が小さいことを意味するため、術後PKA高値が予想されるような症例、つまり骨盤幅が広い症例では矯正角度を通常よりも大きくし、PKA高値を回避すべきと考えられた。また、同時に術後PKAは術後の患者立脚型評価（Knee society score 2011）とも相関することを明らかにした。
外側閉鎖式HTOでは骨密度分布は外側に偏位したが、内側開大式HTOでは内側に偏位した。内反膝では内反型変形性足関節症を呈することが多く、そのような症例に、内側開大式HTOを行うと、足関節内側の応力が増大し、症状が悪化または顕在化する可能性が示唆された。
データベースに蓄積したCTデータから、顆間隆起外側壁の骨密分布を調べたところ、高骨密度領域は、過去の解剖学的ACL付着部に近似した分布をしており、その形態と脛骨後傾に関連があることを報告した。

研究成果

• [雑誌論文] Bone Density Distribution Pattern in the Lateral Wall of the Femoral Intercondylar Notch: Implications for the Direct Insertion of the Femoral ACL Attachment (2024)
  • 著者名/発表者名: Sugawara Yutaro、Iwasaki Koji、Suzuki Yuki、Hishimura Ryosuke、Matsubara Shinji、Matsuoka Masatake、Onodera Tomohiro、Kondo Eiji、Iwasaki Norimasa
  • 雑誌名: Orthopaedic Journal of Sports Medicine 巻: 12 ページ: 7
  • DOI: 10.1177/23259671241236807
• [雑誌論文] Stress Distribution Patterns of the Femorotibial Joint After Medial Closing-Wedge Distal Femoral Varus Osteotomy: An Evaluation Using Computed Tomography Osteoabsorptiometry (2024)
  • 著者名/発表者名: Hamasaki Masanari、Kondo Eiji、Iwasaki Koji、Suzuki Yuki、Matsuoka Masatake、Onodera Tomohiro、Yabuuchi Koji、Momma Daisuke、Inoue Masayuki、Yasuda Kazunori、Yagi Tomonori、Iwasaki Norimasa
  • 雑誌名: The American Journal of Sports Medicine 巻: 52 ページ: 3255～3265
  • DOI: 10.1177/03635465241285909
• [雑誌論文] Paradoxical Change in Subchondral Bone Density in the Medial Compartment of the Proximal Tibial Articular Surface After High Tibial Osteotomy: A Detailed Subchondral Bone Density Analysis (2024)
  • 著者名/発表者名: Fujie Yuki、Iwasaki Koji、Hamasaki Masanari、Suzuki Yuki、Matsuoka Masatake、Onodera Tomohiro、Kondo Eiji、Iwasaki Norimasa
  • 雑誌名: The American Journal of Sports Medicine 巻: 52 ページ: 2278～2286
  • DOI: 10.1177/03635465241256100
• [学会発表] Factors Affecting The Change In Knee Adduction Moment Of Contralateral Knee Joint After High Tibial Osteotomy (2024)
  • 著者名/発表者名: Koji Iwasaki, Yasumitsu Ohkoshi, Sasaya Kazuki, Shigeyuki Sakurai, Kengo Ukishiro, Kensaku Kawakami, Shoji Suzuki, Tatsunori Maeda, Tomohiro Onodera, Eiji Kondo, Norimasa Iwasaki
  • 学会等名: 21st ESSKA Congress, Milan, Italy
  • 国際学会
• [学会発表] Factors affecting the change in knee adduction moment of contralateral knee joint after high tibial osteotomy (2024)
  • 著者名/発表者名: Koji Iwasaki, Yasumitsu Ohkoshi, Sasaya Kazuki, Shigeyuki Sakurai, Kengo Ukishiro, Kensaku Kawakami, Shoji Suzuki, Tatsunori Maeda, Tomohiro Onodera, Eiji Kondo, Norimasa Iwasaki
  • 学会等名: ORS 2024 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] The biomechanical characteristics features of varus thrust in patients with medial knee osteoarthritis - Quantified by three-dimensional gait analysis (2024)
  • 著者名/発表者名: Koji Iwasaki, Yasumitsu Ohkoshi, Yui Tateyama, Kengo Ukishiro, Kensaku Kawakami, Shoji Suzuki, Tatsunori Maeda, Tomohiro Onodera, Eiji Kondo, Norimasa Iwasaki
  • 学会等名: ORS 2024 Annual Meeting
  • 国際学会