Kinematic and biomechanical analysis of hip joint

髋关节运动学和生物力学分析

• 批准号: 19K09652
• 负责人: 中島 康晴
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K09652/
• 关键词: 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; 生体力学

活動時の股関節動態解析自動車への乗り降り、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。加えて、ポイントクラスター法を用いて全身の動作も把握した。THA前後において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。 また、FEAによる力学的解析では臼蓋形成不全例では立位でより前方に荷重が集中することが明らかとなった。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。また、力学解析を加えることにより動態と荷重集中の関連も明らかになりつつある。

Activities section の shares masato dynamic analytic automotive へ の 乗 り り, し ゃ が み posture か ら の stand (ス ク ワ ッ ト), dry body twisting り, since the planning こ ぎ な ど の action を フ ラ ッ ト パ ネ ル デ ィ テ ク タ ー で 続 X-ray pinch of shadow し, CT よ り must ら れ た projection as と マ ッ チ ン グ さ せ phase portraits, masato に よ る line dynamic analytic を っ た. The えて, ポ, ポ, ト, ト, ラスタ and ラスタ methods を use the えて, て, and full-body <s:1> movements <e:1> to control the た. Before and after THA, there are にお にお て て at the time of sitting, the <s:1> flexion Angle にお for femur flexion (69 degrees before surgery, 74 degrees after surgery)と for femoral joint flexion (52 degrees before surgery, 62 degrees after surgery)と に に the postoperative flexion Angle <s:1> intentionally な increased を confirmed めた. Posterior posterior tilt of the pelvis (17 degrees before surgery, 13 degrees after surgery) ら ら stand up に with anterior tilt of the に, re-posterior tilt of the ながら stand position (3 degrees forward tilt before surgery, 2 degrees forward tilt after surgery)に to った. The maximum flexion position (64 degrees before the operation and 73 degrees after the operation) of the femoral joint during the <s:1> standing up movement に the maximum flexion position (64 degrees before the operation and 73 degrees after the operation)とな the maximum flexion Angle after the operation is intentionally な increased を recognized めた. At the maximum flexion of the femoral joint, the anterior tilt of the vertebral disc is 0 degrees before the operation ら and 6 degrees after the operation と. There is an intentional に anterior tilt and また. The maximum anterior tilt Angle of the vertebral disc (8 degrees before the operation and 13 degrees after the operation) is intentionally に increased by た. Youdaoplaceholder0 flexing <s:1> improves the degree of に accompanied by に and the degree of posterior pelvic tilt が軽 reduces the た result となった. ラ イ ナ ー · ネ ッ ク は の distance between buckling に で ahead when the minimum degree of 8 mm, stretch に は minimum 7 mm degree で あ り, in all cases of action に ラ イ ナ ー · ネ ッ ク の contact は recognition between め な か っ た. ま た, FEA に よ る mechanics analytical で は mortar cover form is not complete case で は stand で よ り に ahead load が concentrated す る こ と が Ming ら か と な っ た. イ メ ー ジ マ ッ チ ン グ method に よ り, past に は parsing difficult で あ っ た deep buckling や twist り を containing む others 々 な action in の pelvis と thighbone の coordinated movement を high-precision で detailed analytical す に る こ と が may で あ っ た. In the future of this law, the kinematics を evaluation 価する of chronic diseases of the joint will be useful for に kinematics を examination えられた. Youdaoplaceholder0, mechanical analysis of を plus える える える とによ <s:1> dynamic と load concentration <s:1> related また ら ら にな にな また ある

项目成果

Preoperative Rather Than Postoperative Intra-Articular Cartilage Degeneration Affects Long-Term Survivorship of Periacetabular Osteotomy

术前而不是术后关节内软骨退变影响髋臼周围截骨术的长期生存

• DOI: 10.1016/j.arthro.2021.01.060
• 发表时间: 2021
• 期刊: Arthroscopy: The Journal of Arthroscopic & Related Surgery
• 作者: Fujii Masanori;Nakashima Yasuharu;Kitamura Kenji;Motomura Goro;Hamai Satoshi;Ikemura Satoshi;Noguchi Yasuo
• 通讯作者: Noguchi Yasuo

Do component position and muscle strength affect the cup-head translation during gait after total hip arthroplasty?

部件位置和肌肉力量是否会影响全髋关节置换术后步态中杯头的平移？

• DOI: 10.1007/s00590-019-02443-1
• 发表时间: 2019
• 期刊: European Journal of Orthopaedic Surgery & Traumatology
• 影响因子: 1.7
• 作者: Kiyohara Masato;Hamai Satoshi;Hara Daisuke;Fujiyoshi Daisuke;Harada Satoru;Kawaguchi Kenichi;Nakashima Yasuharu
• 通讯作者: Nakashima Yasuharu

Dynamic hip kinematics before and after periacetabular osteotomy in patients with dysplasia

• DOI: 10.1016/j.jos.2019.03.019
• 发表时间: 2020-03-01
• 期刊: JOURNAL OF ORTHOPAEDIC SCIENCE
• 影响因子: 1.7
• 作者: Yoshimoto，Kensei;Hamai，Satoshi;Nakashima，Yasuharu
• 通讯作者: Nakashima，Yasuharu

Effect of sagittal pelvic tilt on joint stress distribution in hip dysplasia: A finite element analysis

• DOI: 10.1016/j.clinbiomech.2020.02.011
• 发表时间: 2020-04-01
• 期刊: CLINICAL BIOMECHANICS
• 影响因子: 1.8
• 作者: Kitamura, Kenji;Fujii, Masanori;Nakashima, Yasuharu
• 通讯作者: Nakashima, Yasuharu

Factors Associated With Abnormal Joint Contact Pressure After Periacetabular Osteotomy: A Finite-Element Analysis

• DOI: 10.1016/j.arth.2022.04.045
• 发表时间: 2022-09-23
• 期刊: JOURNAL OF ARTHROPLASTY
• 影响因子: 3.5
• 作者: Kitamura, Kenji;Fujii, Masanori;Nakashima, Yasuharu
• 通讯作者: Nakashima, Yasuharu