Analysis of patellofemoral kinematics using 3D-to-2D registration

使用 3D 到 2D 配准分析髌股运动学

基本信息

批准号：
21K18043
负责人：
生田太
金额：
$ 3万
依托单位：
Tokyo International University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は、しゃがみ込み動作中の膝蓋大腿関節（いわゆる膝のお皿の膝蓋骨と、ももの骨の大腿骨）の最近接部位（接触部位）を明らかにすることであり、膝の前面痛のメカニズムを解明することである。研究開始当初から企業と開発を進めてきたオーダーメイドの分析ソフトが、2022年8月に完成した。この分析ソフトに慣れるため、テストデータを使い、分析の練習を始めている。そこで出てきた問題は、しゃがみ込み動作中における膝蓋大腿関節の最近接部位が、膝蓋骨の内側と外側に散逸に出現する現象であった。このような現象が生じる理由の一つに、作製した三次元骨モデルの精密度の低さが考えられる。これを解決するには、今まで半自動化で作製していた三次元骨モデルに、もう少し人の手作業を加えていく必要がある。また、三次元骨モデルの精密度の問題ではなく、本当に最近接部位が散逸するようなしゃがみ込み動作をする患者も存在すると考えられる。この場合、どのように運動を解釈して定義するか、今後の課題である。別の解決すべき課題として、膝関節の骨（大腿骨、脛骨、膝蓋骨）に埋設する三次元座標系の定義がある。この定義は、研究者や研究の目的によって異なり、特に膝蓋骨に関する研究は少なく、現在は過去の文献をレビューをし、本研究に最適な膝蓋骨に埋設する三次元座標系の定義を模索している。また、本研究の根拠となる研究を国際ジャーナルに投稿しているが、未だ受理されてない。その論文をブラッシュアップし、本研究の科学的基礎も構築していく予定である。

这项研究的目的是为了明确深蹲运动时髌股关节（所谓膝盖骨中的髌骨和大腿骨中的股骨）最接近的部位（接触部位），并探讨其机制。该定制分析软件是从研究开始就与一家公司共同开发的，已于 2022 年 8 月完成。为了习惯这个分析软件，我开始练习使用测试数据进行分析。出现的问题是，在深蹲时，髌股关节最近的部分出现散落在髌骨的内侧和外侧。出现这种现象的原因之一被认为是所制作的三维骨骼模型的精度较低。为了解决这个问题，需要在目前半自动创建的三维骨骼模型上再增加一点手工劳动。而且，这并不是三维骨骼模型精度的问题，而是有患者确实做了蹲下的动作，导致最接近的部分消散。在这种情况下，如何解释和定义运动是一个未来的问题。另一个需要解决的问题是定义嵌入膝关节骨骼（股骨、胫骨和髌骨）的三维坐标系。这个定义根据研究者和研究目的的不同而有所不同，特别是针对髌骨的研究很少。目前，我们正在回顾过去的文献，寻找植入髌骨的三维坐标系的定义。这是本研究的最佳选择。我们还向一家国际期刊提交了构成本研究基础的研究成果，但尚未被接受。我们计划复习那篇论文并为本研究奠定科学基础。