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2015 年度 実施状況報告書

術後下肢キネマティクスが再建前十字靱帯の機能に与える影響に関する運動解析学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 26462281
研究機関北海道大学

研究代表者

遠山 晴一  北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (60301884)

研究分担者 山中 正紀  北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (40166757)
但野 茂  北海道大学, 工学研究院, 名誉教授 (50175444)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード下肢キネマティクス / 反重力トレッドミル / 装着型センサー / 膝関節
研究実績の概要

術後早期のACL再建術術後症例に歩行時の下肢三次元動作を臨床施設にて解析するため、装着型センサーによる三次元下肢キネマティクス評価システムを用いて、反重力トレッドミル歩行時における三次元下肢キネマティクスを評価した。健常者15例に対し、反重力トレッドミル(Alter-G社、Fremont, California, USA)を使用し100%荷重、75%荷重、50%荷重の条件で歩行速度時速2.5kmにおける三次元下肢キネマティクスを計測し、反重力トレッドミルによる荷重の軽減が三次元下肢キネマティクスに与える効果を検討した。
その結果、反重力トレッドミルによる荷重の軽減により、歩幅は有意に減少し、ケイデンス(歩行率)は有意に増加した。一方、股関節遊脚終期最大屈曲角度は100%荷重21.7±4.5°、75%荷重17.5±5.6°、50%荷重15.4±6.5°、膝関節遊脚期最大屈曲角度は100%荷重64.1±10.3°、75%荷重58.3±11.1°、50%荷重49.1±15.3°、足関節立脚終期最大背屈は100%荷重7.1±4.9°、75%荷重4.4±3.7°、50%荷重3.1±5.4°であり、これらパラメータは反重力トレッドミルによる荷重の軽減により有意に減少した。
以上より、反重力トレッドミルによる荷重の軽減は、股関節、膝関節、足関節の歩行中の可動域変化を減少させ、その結果、歩幅を減少させることが明らかとなった。術後早期のACL再建術術後症例においては過大な膝関節の屈曲は移植腱の伸張や骨孔の拡大をもたらす可能性がある。したがって、装着型センサーによる三次元下肢キネマティクス評価システムと反重力トレッドミルを用いることにより、術後早期のACL再建術術後症例に歩行時の下肢三次元動作を安全に評価することが可能となった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本学大学病院での術前評価を受けるACL再建術症例が少なく、ACL損傷症例の歩行時における三次元下肢キネマティクス計測の施行ができなかった。

今後の研究の推進方策

次年度はACL再建術予定症例の入院および手術日程を事前に入手し、ACL再建術予定症例の術前および術後の歩行時の三次元下肢キネマティクス計測を装着型センサーによる三次元下肢キネマティクス評価システムを用いて実施する予定である。

次年度使用額が生じた理由

術前評価を受ける前十字靱帯再建術症例が少なく、前十字靱帯損傷症例に対する歩行時における三次元下肢キネマティクス計測の施行をしなかったため。

次年度使用額の使用計画

ACL再建術予定症例の術前および術後の歩行時の三次元下肢キネマティクス計測を装着型センサーによる三次元下肢キネマティクス評価システムを用いて実施するため、消耗品(光学マーカー、タイツ、シューズなど)のため、物品費として130,978円の追加使用予定である。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Gait characterization for osteoarthritis patients using wearable gait sensors.2016

    • 著者名/発表者名
      Tadano S, Takeda R, Sasaki K, Fujisawa T, Tohyama H
    • 雑誌名

      J Biomech

      巻: 49 ページ: 684-90

    • DOI

      10.1016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drop vertical jumpにおけるハムストリングスの着地前筋活動と着地中の膝関節外反角度および外反モーメントとの関係.2016

    • 著者名/発表者名
      生田亮平,石田知也,山中正紀,谷口翔平,上野亮,越野裕太,寒川美奈,遠山晴一
    • 雑誌名

      日本臨床スポーツ医学会誌

      巻: 24 ページ: 71-77

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinematics and muscle activities of the lower limb during a side-cutting task in subjects with chronic ankle instability.2015

    • 著者名/発表者名
      Koshino Y, Ishida T, Yamanaka M, Ezawa Y, Okunuki T, Kobayashi T, Samukawa M, Saito H
    • 雑誌名

      Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc

      巻: 4 ページ: 1071-80

    • DOI

      10.1007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparing trapezius muscle activity in the different planes of shoulder elevation.2015

    • 著者名/発表者名
      Ishigaki T, Ishida T, Samukawa M, Saito H, Hirokawa M, Ezawa Y, Sugawara M, Tohyama H, Yamanaka M
    • 雑誌名

      J Phys Ther Sci

      巻: 5 ページ: 1495-7

    • DOI

      10.1589

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Does restriction of glenohumeral horizontal adduction reflect posterior capsule thickening of the throwing shoulder?2015

    • 著者名/発表者名
      Ishigaki T, Ishida T, Samukawa M, Saito H, Ezawa Y, Hirokawa M, Kato T, Sugawara M, Tohyama H, Yamanaka M
    • 雑誌名

      J Phys Ther Sci

      巻: 27 ページ: 1299-302

    • DOI

      10.1589

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Side-to-side differences of three-dimensional knee kinematics during walking by normal subjects.2015

    • 著者名/発表者名
      Ino T, Ohkoshi Y, Maeda T, Kawakami K, Suzuki S, Tohyama H
    • 雑誌名

      J Phys Ther Sci

      巻: 27 ページ: 1803-7

    • DOI

      10.1589

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 機能訓練強化型通所介護を利用した障害高齢者において生活空間評価(LSA)に影響を及ぼす因子の検討 身体機能関連評価とアンケート調査から.2015

    • 著者名/発表者名
      憲 克彦, 西向 弘樹, 金子 明義, 細川 吉博, 池田 聡, 遠山 晴一, 生駒 一憲
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Rehabilitation

      巻: 24 ページ: 1278-1283

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 【膝関節靱帯損傷の保存療法】 損傷靱帯の修復過程.2015

    • 著者名/発表者名
      片岡 義明, 遠山 晴一
    • 雑誌名

      臨床スポーツ医学

      巻: 32巻 ページ: 830-834

  • [雑誌論文] 【変形性膝関節症の診断と治療】 片脚立位移行動作の生体力学的検討.2015

    • 著者名/発表者名
      千葉 健, 山中 正紀, 遠山 晴一
    • 雑誌名

      別冊整形外科

      巻: 67 ページ: 76-79

  • [学会発表] Multi-segmental Foot Kinematics During Walking In Subjects With Medial Tibial Stress Syndrome.2016

    • 著者名/発表者名
      Okunuki T, Koshino Y, Tohyama H, Igarashi M, Ezawa Y, Samukawa M, Saito M, Yamanaka M
    • 学会等名
      62th Orthopaedic Research Society Annual Meeting
    • 発表場所
      Orlando(USA)
    • 年月日
      2016-03-28 – 2016-03-31
    • 国際学会
  • [学会発表] The Effects Of The Lateral Trunk Lean And Gender-difference On The Peak Moment Of The Knee And Hip In The Frontal Plane During Single Leg Landing.2016

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi S, Ishida T, Tohyama H, Ueno R, Ikuta R, Koshino Y, Samukawa M, Saito H, Yamanaka M
    • 学会等名
      62th Orthopaedic Research Society Annual Meeting
    • 発表場所
      Orlando(USA)
    • 年月日
      2016-03-28 – 2016-03-31
    • 国際学会
  • [学会発表] Peak Muscle Forces Around The Knee Joint Do Not Significantly Contribute To The Peak Valgus Knee Moment During A Drop Vertical Jump Task In Female Subjects.2016

    • 著者名/発表者名
      Ueno R, Yamanaka M, Ishida T, Taniguchi S, Ikuta R, Tohyama H
    • 学会等名
      62th Orthopaedic Research Society Annual Meeting
    • 発表場所
      Orlando(USA)
    • 年月日
      2016-03-28 – 2016-03-31
    • 国際学会
  • [学会発表] The Pelvic Lateral Tilting At Ground Contact Increases The Knee Abduction Moment During A Single Leg Landing Task.2016

    • 著者名/発表者名
      Ikuta R, Ishida T, Tohyama H, Taniguchi S, Ueno R, Koshino Y, Samukawa M, Saito H, Yamanaka M
    • 学会等名
      62th Orthopaedic Research Society Annual Meeting
    • 発表場所
      Orlando(USA)
    • 年月日
      2016-03-28 – 2016-03-31
    • 国際学会
  • [学会発表] 青木喜満膝前十字靱帯再建術後の着地動作における前額面膝関節運動の検討.2016

    • 著者名/発表者名
      石田知也,松本尚,藤堂愛,山中正紀,遠山晴一,
    • 学会等名
      第130回北海道整形災害外科学会
    • 発表場所
      大雪クリスタルホール(北海道・旭川市)
    • 年月日
      2016-02-06 – 2016-02-07
  • [学会発表] 体幹インナーユニットにおける筋厚と筋活動の関連について.2015

    • 著者名/発表者名
      大須賀聡,山中正紀,三浦拓也,森井康博,斉藤展士,寒川美奈,遠山晴一.
    • 学会等名
      第23回日本腰痛学会
    • 発表場所
      JRタワー&カンファレンス(東京)
    • 年月日
      2015-11-14 – 2015-11-15
  • [学会発表] 腱・靱帯組織のバイオメカニクス. ー前十字靱帯再建術を中心にー2015

    • 著者名/発表者名
      遠山 晴一
    • 学会等名
      第42回日本臨床バイオメカニクス学会.
    • 発表場所
      ソラシティ カンファレンスセンター(東京都)
    • 年月日
      2015-11-13 – 2015-11-14
    • 招待講演
  • [学会発表] 片脚スクワット動作における足部kinematicsと股関節kinematicsの相互相関の検討.2015

    • 著者名/発表者名
      越野裕太,山中正紀,江沢侑也,奥貫拓実,石田知也,寒川美奈,井上雅之,遠山晴一.
    • 学会等名
      第26回日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-08
  • [学会発表] 片脚着地動作時の体幹側屈は膝関節外反モーメントを増加させる.2015

    • 著者名/発表者名
      谷口翔平,山中正紀,石田知也,生田亮平,上野亮,越野裕太,江沢侑也,井上雅之,遠山晴一.
    • 学会等名
      第26回日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-08
  • [学会発表] Drop vertical jumpにおける膝外反モーメントと脛骨前方剪断力に対する膝関節周囲筋筋張力の影響.2015

    • 著者名/発表者名
      上野亮,山中正紀,石田知也,谷口翔平,生田亮平,遠山晴一.
    • 学会等名
      第26回日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-08
  • [学会発表] Medial tibial stress syndromeと症例におけるトレッドミル走行時の足部kinematicsの特徴:第1報.2015

    • 著者名/発表者名
      奥貫拓実,山中正紀,越野裕太,五十嵐將斗,江沢侑也,寒川美奈,堤香織,遠山晴一.
    • 学会等名
      第26回日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-08
  • [学会発表] 裸足走行時のfoot strike patternが内側縦アーチの動態に与える影響の検討.2015

    • 著者名/発表者名
      五十嵐將斗,山中正紀,越野裕太,奥貫拓実,江沢侑也,寒川美奈,遠山晴一.
    • 学会等名
      第26回日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-08
  • [学会発表] Sit and Reach testの有用性.2015

    • 著者名/発表者名
      石田優子,寒川美奈,大場健裕,鶴喰涼,横山美翔,山中正紀,遠山晴一.
    • 学会等名
      第26回日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-08
  • [学会発表] コアスタントトルクストレッチングがハムストリングス筋腱複合体の力学的特性に及ぼす影響.2015

    • 著者名/発表者名
      大場健裕,寒川美奈,石田優子,鶴喰涼,山中正紀,遠山晴一.
    • 学会等名
      第26回日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-08
  • [学会発表] ウォームアップの種類による大腿四頭筋の筋温の経時的変化の違い.2015

    • 著者名/発表者名
      鶴喰涼,寒川美奈,石田優子,大場健裕,山中正紀,遠山晴一.
    • 学会等名
      第26回日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-08
  • [学会発表] 超音波画像診断装置を用いた足関節前方引き出しテストにおける性差の検討.2015

    • 著者名/発表者名
      横山美翔,寒川美奈,堤香織,田中茉衣,山中正紀,遠山晴一.
    • 学会等名
      第66回北海道理学療法士学術大会
    • 発表場所
      大雪クリスタルホール(北海道・旭川市)
    • 年月日
      2015-10-31 – 2015-11-01
  • [学会発表] 「膝OAの保存療法~エビデンスに基づく治療と効果~」2015

    • 著者名/発表者名
      遠山晴一
    • 学会等名
      第13回石狩リハビリテーション地域連携懇話会
    • 発表場所
      ホテルガーデンパレス札幌(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-26
    • 招待講演
  • [学会発表] Drop vertical jump着地動作修正介入が膝関節kinematicsおよびジャンプパフォーマンスに与える影響.2015

    • 著者名/発表者名
      南茂幸,山中正紀,石田知也,谷口翔平,上野亮,生田亮平,越野裕太,遠山晴一.
    • 学会等名
      第7回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-06-18 – 2015-06-20
  • [学会発表] 片脚着地動作における接地後早期の膝関節外反と股関節kinematicsとの相関性の検討.2015

    • 著者名/発表者名
      生田亮平,石田知也,山中正紀,谷口翔平,上野亮,南茂幸,越野裕太,遠山晴一.
    • 学会等名
      第7回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-06-18 – 2015-06-20
  • [学会発表] 片脚立位移動動作と歩行における骨盤・体幹の運動学的挙動および外的膝外転モーメントの関係.2015

    • 著者名/発表者名
      千葉健,山中正紀,齋藤展士,田村紘一,佐橋健人,堀享一,由利真,遠山晴一.
    • 学会等名
      第50回日本理学療法学術大会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム(東京都)
    • 年月日
      2015-06-05 – 2015-06-07
  • [学会発表] テロスストレス装置を用いたX線足関節前方引き出しテストにおける性差の検討.2015

    • 著者名/発表者名
      横山美翔,寒川美奈,堀香織,田中茉衣,遠山晴一.
    • 学会等名
      第50回日本理学療法学術大会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム(東京都)
    • 年月日
      2015-06-05 – 2015-06-07
  • [産業財産権] 歩行解析方法および歩行解析システム2015

    • 発明者名
      伹野 茂 武田 量 遠山 晴一 原田 証英 佐野 嘉彦
    • 権利者名
      伹野 茂 武田 量 遠山 晴一 原田 証英 佐野 嘉彦
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2015/084034
    • 出願年月日
      2015-12-13
    • 外国
  • [産業財産権] 歩行解析方法および歩行解析システム2015

    • 発明者名
      伹野 茂 武田 量 遠山 晴一 原田 証英 佐野 嘉彦
    • 権利者名
      伹野 茂 武田 量 遠山 晴一 原田 証英 佐野 嘉彦
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-145395
    • 出願年月日
      2015-07-23

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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