理学療法ジャーナル53巻2号

2019年02月発行

特集 変形性股関節症とメカニカルストレス

イメージマッチング法を用いた3次元股関節動態解析とメカニカルストレス

著者： 濵井敏¹ 原大介¹ 吉本憲生¹ 小宮山敬祐¹ 清原壮登¹ 原田知¹ 中島康晴¹

所属機関： ¹九州大学整形外科学教室

ページ範囲：P.123 - P.129

はじめに

　本邦における変形性股関節症患者の有病率は1.0〜4.3％であり，国内人口で換算すると120〜510万人にも及ぶと推定される^1〜3）．変形性股関節症に対する術式である人工股関節置換術（total hip arthroplasty：THA）の推移を例に挙げれば，高齢化社会の進展，手術方法および手術器械の進歩による長期成績の向上^4〜7）などにより，1999年では約2万件であったのに対して2011年では約5万件とほぼ倍増しており，変形性膝関節症とともに重要な運動器疾患である．股関節は下肢の安定性，円滑な重心移動に重要な役割を果たしており，荷重関節のなかでも損傷を受けた場合の身体機能や活動能力，QOLに与える影響は大きい^8,9）．

　われわれはイメージマッチング法^10）を用いて，さまざまな日常生活活動時における健常股関節^11），変形性股関節症^12），THA^13,14），寛骨臼移動術（transposition osteotomy of the acetabulum：TOA）前後，femoroacetabular impingement（FAI）に対する術前後^15,16）などの3次元股関節動態解析を行ってきた．本稿では，われわれの研究結果をもとに，メカニカルストレスに関する文献的考察を交えて報告する．

参考文献

1）日本整形外科学会，日本股関節学会（監）：変形性股関節症診療ガイドライン2016，改訂第2版．南江堂，2016

2）Yoshimura N, et al：Acetabular dysplasia and hip osteoarthritis in Britain and Japan. Br J Rheumatol 1998；37：1193-1197

3）Inoue K, et al：Prevalence of hip osteoarthritis and acetabular dysplasia in French and Japanese adults. Rheumatology（Oxford） 2000；39：745-748

4）Learmonth ID, et al：The operation of the century：total hip replacement. Lancet 2007；370（9597）：1508-1519

5）Nakashima Y, et al：Results at a minimum of 10 years of follow-up for AMS and PerFix HA-coated cementless total hip arthroplasty：impact of cross-linked polyethylene on implant longevity. J Orthop Sci 2013；18：962-968

6）Hamai S, et al：Comparison of 10-year clinical wear between annealed and remelted highly cross-linked polyethylenes：a propensity-matched cohort study. J Mech Behav Biomed Mater 2016；59：99-107

7）Hara D, et al：Sports participation in patients after total hip arthroplasty vs periacetabular osteotomy：a propensity score-matched Asian cohort study. J Arthroplasty 2018；33：423-430

8）Reijman M, et al：Validity, reliability, and applicability of seven definitions of hip osteoarthritis used in epidemiological studies：a systematic appraisal. Ann Rheum Dis 2004；63：226-232

9）Pua YH, et al：Association of physical performance with muscle strength and hip range of motion in hip osteoarthritis. Arthritis Rheum 2009；61：442-450

10）濵井　敏，他：イメージマッチング法．整形外科2014；65：1370

11）Hara D, et al：Kinematic analysis of healthy hips during weight-bearing activities by 3D-to-2D model-to-image registration technique. Biomed Res Int 2014；457573. doi：10.1155/2014/457573

12）Hara D, et al：Dynamic hip kinematics in patients with hip osteoarthritis during weight-bearing activities. Clin Biomech（Bristol, Avon） 2016；32：150-156

13）Hara D, et al：Dynamic hip kinematics during golf swing after total hip arthroplasty. Am J Sports Med 2016；44：1801-1809

14）Komiyama K, et al：Dynamic hip kinematics during squatting before and after total hip arthroplasty. J Orthop Surg Res 2018；13：162. doi：10.1186/s13018-018-0873-3

15）Yoshimoto K, et al：Visualization of a cam-type femoroacetabular impingement while squatting using image-matching techniques：a case report. Skeletal Radiol 2017；46：1277-1282

16）Yoshimoto K, et al：Pre- and post-operative evaluation of pincer-type femoroacetabular impingement during squat using image-matching techniques：a case report. Int J Surg Case Rep 2018；42：121-127

17）東藤　貢，他：股関節の応力状態に及ぼす臼蓋形成不全の影響．臨バイオメカニクス2010；31：149-154

18）Miki H, et al：Detecting cause of dislocation after total hip arthroplasty by patient-specific four-dimensional motion analysis. Clin Biomech（Bristol, Avon） 2013；28：182-186

19）Sato T, et al：Dynamic femoral head translations in dysplastic hips. Clin Biomech（Bristol, Avon） 2017；46：40-45

20）東藤　貢，他：有限要素法による表面置換型人工関節置換股の応力解析．臨バイオメカニクス2011；32：353-358

21）Tsumura H, et al：A computer simulation of rotational acetabular osteotomy for dysplastic hip joint：does the optimal transposition of the acetabular fragment exist? J Orthop Sci 2005；10：145-151

22）宮島　剛，他：有限要素解析による股関節骨切り術前後の生体力学的評価．整・災外2012；55：975-980