膝関節不安定性の計測と推定(2部 筋・関節・運動)
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概要
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The stability of knee movement is insured not by an inlaid structure of bones, but by the connections of soft tissues. If these tissues are once injured, the relative movement between femur and tibia increases, and the knee function of support the load decreases. This condition of knee instability requires quantitative analysis for diagnoses of knee diseases and effective cures. Therefore, in this study, we analyze it by following three methods. 1. To test an individual subject, a load-displacement measuring apparatus which resembles clinical instability tests was developed. We measured the absorbing energy indices for the anterior-posterior and the varus-valgus directions of seven normal subjects. For a normal subject's instability, the range, the difference between right and left knees, and the relation to knee flexion angle are clarified from the results of these measurements. 2. To test a cadaver knee joint, an apparatus which can load several outer forces without the restriction of relative movement between femur and tibia, and can measure the relative displacement, was developed. We measured the displacement in response to ligament injury and evaluated the effect of an artificial ligament. The obtained results suggest that the knee instability varies not only with the kind of injured ligament, but with varying load and support conditions, and the articular capsule has important functions in knee stability. 3. Based on these experimental data, a sagittal two-dimensional mathematical model of the knee joint was created. We analyzed the phenomenon of knee instability and evaluated the surgical methods available by means of computer simulation with this model. The results of calculation agreed well with the analysis of many X-ray photographs and the results of other experiments. Knee instability responded to the cutting of the cruciate ligament with a decrease in the joint reaction force and a lack compensation by other ligaments for the cut one. And surgery to transfer the patellar tendon can improve knee stability. These three methods have essentially unavoidable restrictions. Therefore, in order to rely on them further, we need to evaluate the results of each method in comparison with the others.
- バイオメカニズム学会の論文
- 1988-06-15
著者
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