ロボットシステムによる前十字靱帯再建術の工学的評価

使用机器人系统进行前交叉韧带重建的工程评估

• 批准号: 08771139
• 负责人: 藤江 裕道
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08771139/
• 关键词: 関節; 力学機能; 関節シミュレータ; 前十字靱帯; 靱帯損傷; 靱帯再建術; 前後方引き出し試験

膝関節の主要な靱帯である前十字靱帯の再建術は、再建組織の由来、再建位置と再建方向、骨への固定方法などにより多くの方法に分類される。しかし、これらの再建術の良否が定量的に示されているとは言い難い。本研究では、膝関節の力学試験を多自由度のおいて行うことの可能な、関節力学機能解析シミュレータをヤギ膝関節およびヒト膝関節に用いて、健常膝および靱帯再建膝の力学機能の解析を行った。従来の試験装置における低剛性、低制御速度、狭い可動範囲等の諸問題を解決すべく設計・製作された、直動3軸、回転3軸のマニュピュレータを中心とした解析シミュレータ(平成7-8年度文部省科学研究費、試験研究B、課題番号:07557099、研究代表者:塚本行男)を基にして、関節固定のためにジグを設計製作し、ヒトおよびヤギ膝関節の力学試験を行える状態にした。代表者が解析した数式を関節の機構学的記述として用い、膝関節を臨床的自由度に沿って変位・および負荷させることの可能なシステムを構築した。このシステムを用いて、予備試験としてヤギ膝関節およびヒト膝の前後方引き出し試験、内外反試験、回旋試験等を行い、膝特有の現象が計測できることを確認した。また、前十字靱帯切断時に、前方引き出し時の剛性が有為に増加することを確認した。ヤギ膝を用いて、膝蓋靱帯を用いた前十字靱帯再建を行い、張力を20Nで30sec保持した後に再建を行った場合、再建時における膝の剛性が健常膝に比較して、有為な差を示さないことが分かった。しかし張力が40Nでは膝の拘縮が生じ、逆に10N以下では膝の弛緩が生じた。また、クリープ変形が十分生じてから再建を行うべきであることが判明した。

The main purpose of this paper is to determine the origin of the reconstruction, the origin of the reconstruction organization, the reconstruction location, the reconstruction direction, the bone fixation method and the multi-classification method. Whether or not there is a reasonable amount of information on the reconstruction of the re-construction project. In this study, the multi-degree-of-freedom mechanical test of the knee is possible, and the mechanical machine can be used to analyze the mechanical properties of the knee. In recent years, the equipment is used to solve problems such as low performance, low control speed, narrow range of motion, etc., and the design of the device is designed to solve problems such as low performance, low control speed, narrow range of motion, etc., direct movement for 3 times, response to the analysis of the center for the analysis of the number of students in the center. (Pingcheng 7-8 Ministry of Education Science Research Institute, Department of Education Research B, subject No.: 07557099, Research Representative: male in this line) The device is designed to be used as a device, and the mechanical system is used as a status indicator. The representative analyzes the record of mathematical mechanics, the degree of freedom of the machine, the position of the machine, the load and the degree of freedom of the machine. In order to make sure that you are using the device, you can use the front and back of the knee, such as the internal and external test, the rotation test, and so on, and the knee is unique to the knee. The connection, the front cross cut-off time and the front lead-out time are used to confirm the performance of the switch. Use the knee joint, use the front cross to rebuild the line, use the 20N 30sec to keep the subsequent reconstruction line close, and then use the knee joint to improve the health of the knee. If there is a difference, it will show the difference between the two. The force is 40N, the knee is restricted, and the knee is below 10N. You know, you don't know.

项目成果

H.Fujie,et al.: "Hybrid position/force control to simulate the 6-DOF mechanical condition of the human kneejoint : Force distribution within the human ACL" Abstract of Summer ASME Bioengineering Conference. (発表予定). (1997)

H.Fujie 等人：“模拟人体膝关节 6 自由度机械条件的混合位置/力控制：人体 ACL 内的力分布”夏季 ASME 生物工程会议摘要（待提交）。

T.Sekito,et al.: "Development of a novel robotic simulator for the analysis of kneejoint mechanical function" Abstract of Summer ASME Bioengineering Conference. (発表予定). (1997)

T. Sekito 等人：“用于分析膝关节机械功能的新型机器人模拟器的开发”夏季 ASME 生物工程会议摘要（待提交）。