Kinematic and biomechanical analysis of hip joint

髋关节运动学和生物力学分析

基本信息

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

项目摘要

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。

活动期间髋关节动力学分析使用平板探测器对上下车、从蹲下姿势站起来（蹲下）、扭转躯干、踩自行车等动作进行连续 X 射线摄影，并将图像与 CT 获得的投影图像进行匹配，我们使用图像相关性进行动态分析。另外，我们使用点簇方法来了解全身的运动。观察坐位THA前后股骨屈曲（术前69°，术后74°）和髋关节屈曲（术前52°，术后62°）的术后屈曲角度。骨盆向后倾斜（术前17度，术后13度），然后在患者站立时向前倾斜，然后再次向后倾斜直至达到站立位置（术前前倾3度，术后2度）。站立运动时髋关节达到最大屈曲位置（术前64°，术后73°），术后观察到最大屈曲角度显着增加。髋关节最大屈曲时的骨盆倾斜度由术前0°显着增加至术后6°，最大骨盆前倾角（术前8°，术后13°）也显着增加。换句话说，随着屈曲程度的提高，骨盆后倾的程度也随之减少。在屈曲期间，衬里和颈部之间的距离在前面最小为约8毫米，在伸展期间最小为约7毫米，并且在所有情况下，在运动期间没有观察到衬里和颈部之间的接触。此外，使用 FEA 进行的机械分析显示，在髋臼发育不良患者中，站立位时负荷更集中于前方。利用图像匹配方法，可以详细、高精度地分析过去难以分析的深度弯曲和扭转等各种运动中骨盆和股骨的协调运动。该方法被认为可用于未来评估髋关节疾病的病理运动学。此外，通过添加力学分析，动力学和载荷集中之间的关系变得更加清晰。

项目成果

期刊论文数量（17）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

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
影响因子：
0
作者：
Fujii Masanori;Nakashima Yasuharu;Kitamura Kenji;Motomura Goro;Hamai Satoshi;Ikemura Satoshi;Noguchi Yasuo
通讯作者：
Noguchi Yasuo

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