TKAインプラントCR型、PS型、MP型タイプ別の筋骨格モデルの開発

TKA植入物CR型、PS型、MP型肌肉骨骼模型的开发

基本信息

批准号：
21K11221
负责人：
山田拓実
金额：
$ 1.58万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11221/
关键词：
TKA PCL CRタイプ TKR 筋骨格モデル人工関節

项目摘要

1）PCL温存（CR型）筋骨格モデルの作成の取り組み筋骨格モデリング・解析ソフトウェアSoftware for Interactive Musculoskeletal Modeling　（Musculo Graphics, Santa Rosa, USA ）SIMM）を使用して、PCLを拘束条件として膝関節のキネマティックスモデル（Mocap model）を作成した．以下の3つのモデルを作成した、①脛骨の大腿骨に対し前方移動は自由、後方移動のみ拘束②脛骨の大腿骨に対して前方移動・後方移動ともに自由、③脛骨の大腿骨に対して前方・後方ともに拘束。ACL・PCLともに機能しているXp型人工膝関節置換術術後患者の歩行データで3つのモデルでの立脚期での脛骨の前方移動量を計算し比較した。③のモデル最大3.5mmに対し①②のモデルでは最大12．5mmとなり望まれる結果となった。2）PS型モデル　CR型モデルの作成に準拠し、post-cam機構を拘束条件として膝関節のキネマティックスモデル（Mocap model）を作成する。post-camの接触は、膝関節屈曲20°で開始するように設計する。これに関しては現在、SIMMの拘束条件を変えるアプローチと、膝関節角度によりモデルを変えるアプローチの2つで検討を進めているところである。3）MP型　　CR型モデルの作成に準拠し、大腿骨内側上顆の脛骨関節面上の前後移動量を拘束条件（0mm）として膝関節のキネマティックスモデル（Mocap model）を作成する。大腿骨外側上顆は、膝屈曲に伴い15mm前後移動するように設計する。これに関しては、まだ検討を始めていない。

1) 努力创建 PCL 保留（CR 型）肌肉骨骼模型使用肌肉骨骼建模和分析软件（Software for Interactive Musculoskeletal Modeling (Musculo Graphics, Santa Rosa, USA) SIMM），我们使用 PCL 作为约束来创建创建了膝关节模型（Mocap 模型）。创建了以下三个模型： (1) 胫骨可以相对于股骨自由地向前移动，但仅向后移动受到限制 (2) 胫骨可以相对于股骨自由地向前和向后移动。胫骨可以相对于股骨向前移动。・两者后部都受到限制。我们使用接受 Xp 型全膝关节置换术（其中 ACL 和 PCL 均起作用）的患者的步态数据，计算并比较了三个模型中站立阶段胫骨向前运动的量。模型 ③ 和 ② 的最大值为 12.5 毫米，这是所需的结果，而模型 ③ 的最大值为 3.5 毫米。 2）PS型模型：在CR型模型创建的基础上，以后凸轮机构为约束条件，创建膝关节的运动学模型（Mocap模型）。后凸轮接触设计为在膝关节弯曲 20° 时开始。对此，我们目前正在研究两种方法：改变SIMM约束条件和根据膝关节角度改变模型。 3）在建立MP型和CR型模型的基础上，以股骨内上髁在胫骨关节面上的纵向运动量为约束条件，建立膝关节的运动学模型（Mocap模型）（ 0 毫米）。股骨外上髁设计为在膝关节弯曲时前后移动 15 毫米。我们还没有开始考虑这个问题。