前十字靱帯再建術に関するバイオメカニクス的研究

前交叉韧带重建的生物力学研究

• 批准号: 16J06537
• 负责人: 山川 学志
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J06537/
• 关键词: 前十字靱帯; 前十字靱帯再建術; 変形挙動; 3次元位置解析手法

当該年度は，研究計画に沿って正常前十字靱帯（ACL）と再建ACLの変形挙動解析を行った．解析には，前年度に引き続き，本研究室で開発した関節力学試験ロボットシステムとRotational Stereoscopic Image Methodを用いた．試料は，未固定凍結人体標本を用いた．再建ACLに関しては，骨付き膝蓋腱を用いた解剖学的長方形骨孔（ART）再建術により再建されたACLとした．ART再建術は，骨付き膝蓋腱の骨片と大腿骨・脛骨に開けた骨孔をそれぞれ長方形に成形することで，正常ACLの持つねじれを再建ACLにも持たせることのできる最新の解剖学的再建術である．正常膝およびART再建術による再建膝それぞれに対して前方力100 Nを負荷する前方力負荷試験を行い，その際の両ACLの変形挙動を解析した．その結果，伸展位から軽度屈曲位では両者の変形挙動は類似していたものの，屈曲位においては異なっていた．変形挙動が異なるということは，組織の荷重伝達状態が異なるということである．再建ACLは，正常ACLの力学機能を再現する必要があるため，その荷重伝達状態が異なるということは問題である．しかしながら，ACLに最も負荷がかかるのは，伸展位から軽度屈曲位であるため，その肢位での荷重伝達状態が再現されている点ではART再建術の有用性を示しているといえる．本研究は，ART再建術の有用性を示す一方で，最新術式をもってしても屈曲位でのACL機能再建に課題が残ることも浮き彫りにした．本結果は，今後の再建術開発改善に非常に有用なデータとなるはずである．

During the year, the research project was conducted along the normal pre-cruciate ligament (ACL) and reconstructed ACL. In the past year, the Rotational Stereoscopic Image Method has been applied to joint mechanics test. The sample is not fixed. ACL reconstruction: the reconstruction of the ACL in the knee tendon, the reconstruction of the ACL in the knee tendon. Normal knee and ART reconstruction are performed with a forward force of 100 N. As a result, the extension position is different from the flexion position. The shape and movement of the tissue are different. Reconstruct ACL, normal ACL mechanics function is necessary to reproduce, the load is reached state is different, the problem is. The ACL maximum load is shown in the extension position, the flexion position and the load state of the ACL maximum load are reproduced in the extension position, and the ART reconstruction technique is useful. The purpose of this study is to demonstrate the usefulness of ART reconstruction, and the latest techniques for ACL function reconstruction are proposed. This result is very useful for future reconstruction development.

项目成果

University of Pittsburgh(米国)

匹兹堡大学（美国）

ヒト膝前方力荷重時における前十字靱帯のひずみ分布解析，臨床バイオメカニクス

人体膝关节前向受力时前十字韧带应变分布分析、临床生物力学

• 发表时间: 2017
• 期刊: 日本臨床バイオメカニクス学会誌
• 作者: 山川学志，Richard E. Debski，藤江裕道

正常ACLと再建グラフトの変形挙動比較

正常 ACL 与重建移植物的变形行为比较

• 发表时间: 2017
• 作者: Yamakawa S.;Pfeiffer T. R.;Debski R. E.;Fujie H.;山川学志，Richard E. Debski，藤江裕道;山川学志，鈴木智之，Richard E. Debski，山下敏彦，藤江裕道
• 通讯作者: 山川学志，鈴木智之，Richard E. Debski，山下敏彦，藤江裕道

Strain distribution in the anterior cruciate ligament in response to anterior drawer force to the knee

• DOI: 10.1299/jbse.16-00582
• 发表时间: 2017-02
• 期刊: Journal of Biomechanical Science and Engineering
• 作者: S. Yamakawa;R. Debski;H. Fujie

Comparison of reconstructed and native ACL deformation behavior in response to tibial anterior drawer force

重建和原生 ACL 变形行为响应胫骨前抽屉力的比较

• 发表时间: 2018
• 作者: Yamakawa Satoshi;Suzuki Tomoyuki;Richard E. Debski Matsumura Takashi;Okimura Shinichiro;Fujimiya Mineko; Yamashita Toshihiko;Fujie Hiromichi
• 通讯作者: Fujie Hiromichi