膝前十字靱帯損傷の力学的リスクを同定する関節協調運動評価システムの開発

本研究は多関節協調運動の程度が膝前十字靱帯（ACL）損傷の力学的リスクに及ぼす影響を検証し，ACL損傷予測システムの基盤を構築することを目的としている。本年度は昨年度から引き続きACL損傷者における多関節協調運動運動の特性を健常者と比較，検証を行った。ACL損傷者と健常者を対象に3次元動作解析装置（VICON NEXSUS）と表面筋電計（Delsys）を用いて片脚スクワット動作の計測および解析を行った。今年度は新たに筋活動の際の検証として筋シナジー解析を実施した。現在のところ選択基準および除外基準を満たしたACL損傷者23名および身体特性のマッチした健常者23名の計測が完了している。これまでの傾向と同様に，健常者，ACL損傷側下肢，反対側下肢について閉眼条件でACL損傷リスクとなる膝関節外反モーメントが増大し，さらに反対側下肢では下肢関節運動の変動性の開眼閉眼比が増加していた。このことはACL損傷者は反対側下肢においてもACL損傷のリスクを有しており，それに対して視覚による代償が過剰に働いていることを示唆している。また表面筋電図では筋シナジー解析の結果，2番目の筋シナジーについて，健常者とACL損傷側では閉眼時に空間的に異なる活動パターンを示しており，異なる神経筋制御機能を有していることが明らかとなった。これらの結果について学会発表を行う予定であり，英文雑誌に投稿中である。さらにマーカーレスモーションキャプチャによる関節角度の推定システムの精度検証については，三次元動作解析の結果と比べて概ね良好な成績を示しており，実際に運用を進めていく予定である。

本研究は多関節協調運動の程度が膝前十字靱帯（ACL）損傷の力学的リスクに及ぼす影響を検証し，ACL損傷予測システムの基盤を構築することを目的としている。本年度は昨年度から引き続きACL損傷者における多関節協調運動運動の特性を健常者と比較，検証を行った。ACL損傷者と健常者を対象に3次元動作解析装置（VICON NEXSUS）と表面筋電計（Delsys）を用いて片脚スクワット動作の計測および解析を行った。今年度は新たに筋活動の際の検証として筋シナジー解析を実施した。現在のところ選択基準および除外基準を満たしたACL損傷者23名および身体特性のマッチした健常者23名の計測が完了している。これまでの傾向と同様に，健常者，ACL損傷側下肢，反対側下肢について閉眼条件でACL損傷リスクとなる膝関節外反モーメントが増大し，さらに反対側下肢では下肢関節運動の変動性の開眼閉眼比が増加していた。このことはACL損傷者は反対側下肢においてもACL損傷のリスクを有しており，それに対して視覚による代償が過剰に働いていることを示唆している。また表面筋電図では筋シナジー解析の結果，2番目の筋シナジーについて，健常者とACL損傷側では閉眼時に空間的に異なる活動パターンを示しており，異なる神経筋制御機能を有していることが明らかとなった。これらの結果について学会発表を行う予定であり，英文雑誌に投稿中である。さらにマーカーレスモーションキャプチャによる関節角度の推定システムの精度検証については，三次元動作解析の結果と比べて概ね良好な成績を示しており，実際に運用を進めていく予定である。