変形性膝関節症者の屋内・屋外環境下での膝関節にかかる負荷の相違

室内外环境下膝骨关节炎患者膝关节承受的负荷差异

• 批准号: 20K19372
• 负责人: 矢口 春木
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K19372/
• 关键词: ウェアラブルセンサ; 変形性膝関節症; 歩行解析; バイオメカニクス; 屋外階段昇降; バイオメトリクス; 研究環境調整; 関節負荷; 屋内・屋外動作解析

本研究は、独自に開発したウェアラブル型３次元動作解析装置を用いて、変形性膝関節症者における屋内環境と屋外環境、外気温による相違が歩行と階段昇降時の運動特性や膝関節にかかる負荷に与える影響を明らかにすることである。昨年度、同システムを用いて測定した若年者による長距離の屋外階段昇降の解析（神社の表参道の石段66段を解析対象）を終了させた。下肢関節での運動力学的変化は見られなかったものの、昇段前期と後期で足関節の運動学的パラメーターの有意差がみられることが明らかになった。これは、長距離階段の昇段に伴う身体重心の前方移動を代償する手段の一つと考えられた。この研究成果は、初めて長距離の屋外階段昇降のバイオメカニクス的知見を得たものであり、論文にて公表することができた。変形性膝関節症者は、一般的に屋内環境よりも屋外環境の活動の方が膝関節への愁訴が多い。しかしながら、屋内と屋外と環境による相違が歩行と階段昇降時の運動特性や膝関節にかかる負荷については明らかにされていない。光学式3次元動作解析装置は、基本的には屋内環境での測定となるが、本システムはウェアラブルセンサを用いており、測定環境に影響を受けずに測定することができる。昨年度は、変形性膝関節症者の測定に向けて、測定機器の調整や測定環境、対象者の条件を揃えるように準備を行った。本年度は、実測定を行い、解析、成果の公表を行う。本研究の仮説は、屋内よりも屋外環境の方が下肢関節のStiffnessが増大し、膝関節負荷が増大する考える。

This study is aimed at exploring the application of a three-dimensional motion analysis device for knee joint patients with irregular knee joint disease, including the indoor environment, outdoor environment, external temperature, and movement characteristics of the knee joint during walking and rising. Last year, the same time, the analysis of the outdoor phase of the long distance (the analysis of the 66-segment stone of the shrine) was completed. The kinematics of the lower limb joints are different from those of the lower limb joints. The long distance phase is accompanied by the forward movement of the body's center of gravity. The results of this research are as follows: 1. The knowledge of the outdoor stage of the initial long distance is obtained. 2. The public table is obtained. The patients with variant knee joint disease have more complaints about the general indoor environment, outdoor environment and activities. The movement characteristics of the knee joint when moving up and down, the load when moving up and down. The optical three-dimensional motion analyzer is basically used to measure the influence of the indoor environment In the past year, the measurement of knee joint disease, the adjustment of the measurement machine, the measurement of the environment, and the preparation of the conditions of the target were carried out. This year's performance measurement, analysis, and results are presented. The results of this study showed that the Stiffness of lower limbs and knee joint load increased in indoor and outdoor environments.

项目成果

Biomechanical Characteristics of Long Stair Climbing in Healthy Young Individuals in a Real-World Study Using a Wearable Motion Analysis System

使用可穿戴运动分析系统进行的真实世界研究中健康年轻人长楼梯攀登的生物力学特征

• DOI: 10.3390/biomechanics2040047
• 发表时间: 2022
• 期刊: Biomechanics
• 作者: Yaguchi Haruki;Sekiguchi Yusuke;Honda Keita;Fukushi Kenichiro;Huang Chenhui;Nakahara Kentaro;Zhenzhao Cheng;Izumi Shin-Ichi
• 通讯作者: Izumi Shin-Ichi