[2-1-SY6-4]3次元筋骨格モデルを用いたHip-Spine syndromeの病態解析の現状と課題
○三浦 隆徳1, 宮腰 尚久2, 斉藤 公男3, 飯田 純平4, 木島 泰明2, 小松 瞭6, 鈴木 恒太郎5, 巌見 武裕5, 松永 俊樹3, 島田 洋一2,3(1.市立角館総合病院 整形外科, 2.秋田大学大学院医学系研究科医学専攻機能展開医学系 整形外科学講座, 3.秋田大学医学部附属病院 リハビリテーション科, 4.能代厚生医療センター 整形外科, 5.秋田大学大学院 理工学研究科, 6.仙台高等専門学校 総合工学科)
【目的】我々は筋骨格モデリングシミュレーションソフトであるAnyBody Modeling System(AMS)を用いて詳細なモデルを構築し、精度検証及び臨床への応用を行ってきた。一次性変形性股関節症(股OA)の発症には脊椎-骨盤矢状面アライメント異常による骨頭応力増加が指摘されているが、詳細なバイオメカニクス研究は少数である。本研究の目的は我々のグループで改良したAMSを用いて、脊椎-骨盤アライメントが股関節に及ぼす影響を検討することである。【方法】股OAや多発椎体骨折のない65歳以上の女性14名を対象とした。自然立位での全脊椎、下肢全長の単純X線写真を撮影し、T1 pelvic angle、Sagittal vertical axis(SVA)、Pelvic tilt、Pelvic incidence、Sacral slope(SS)、下肢アライメントとしてFemur obliquity angle、Knee flexion angleを計測しAMS上で個々のアライメントを再現した。逆動力学解析を行い、静止立位時における股関節間力(HCF)を算出し、HCFと各パラメータの関連性を検討した。またSVA>40mmを成人脊柱変形(ASD)と定義し、健常群7名、ASD群7名でHCFの比較を行った。HCFと各パラメータの関連はpearson相関係数(r)を用い、群間比較にはWilcoxonの順位和検定を用いた。【結果】HCFは186.0±72.5[%BW]、SVAと有意に相関(r=0.6632、p<0.01)していたが、他パラメータと相関はなかった。2群の比較では年齢(76.7 : 81.2、p=0.16)に有意差なく、各パラメータではSVA(p<0.01)、SS(p<0.01)、HCF(p<0.01)に有意差を認めた。【考察】矢状面では重心線が股関節後方を通過するのが理想的とされ、重心線の前方移動により股関節負荷の増大が報告されている。本研究でもHCFはSVAにのみ相関を認めた。股OAの発症・進行因子として骨盤アライメントのみならずSVAなどのGlobal alignmentの評価が重要であり、今後モデルシミュレーションの利点を活かした動態解析などへの応用を検討していきたい。