2025/09/16 更新

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コバヤシ　コウイチ
小林　公一
KOBAYASHI Koichi
所属
教育研究院 医歯学系 保健学系列 教授
医学部 保健学科 放射線技術科学専攻 教授
職名
教授
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外部リンク

学位

  • 博士(工学) （ 1996年3月   新潟大学 ）

研究キーワード

  • 医用工学

  • 生体力学

  • 機械工学

研究分野

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 材料力学、機械材料  / 生体力学

  • ライフサイエンス / 生体医工学  / 医用画像、筋骨格系バイオメカニクス

経歴

  • 新潟大学   医学部　保健学科　放射線技術科学専攻   教授

    2019年11月 - 現在

  • 新潟大学   医学部　保健学科　放射線技術科学専攻   准教授

    2014年6月 - 2019年10月

  • 新潟大学   保健学研究科　保健学専攻   准教授

    2014年6月 - 2019年10月

  • 新潟大学   医学部　保健学科   助教

    2004年4月 - 2014年5月

  • 新潟大学   保健学研究科　保健学専攻   助教

    2004年4月 - 2014年5月

所属学協会

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論文

  • Three-dimensional evaluation of lower extremity alignment during gait and standing in healthy elderly individuals: A comparative study using fluoroscopy and 3D to 2D image matching. 国際誌

    Tatsuya Soeno, Takashi Sato, Koichi Kobayashi, Ryota Katsumi, Kazutaka Otani, Hiroyuki Kawashima

    Bio-medical materials and engineering   36 ( 4 )   257 - 266   2025年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    BackgroundThe differences in bony alignment of the lower extremities during gait compared to standing remain unclear.ObjectiveThis study aimed to evaluate three-dimentional (3D) lower extremity alignment in healthy elderly individuals during the stance phase of gait and compare it with static standing alignment.MethodsThirty-four knees (9 females, 8 males; mean age 73.2 years) were assessed using single-plane X-ray fluoroscopy and a 3D to two-dimensional (2D) image matching technique. Alignment during stance phase and standing was evaluated in a world coordinate system, using the direction of gravity and frontal X-ray (aligned with the gait direction) as references.ResultsCompared to standing, the femur (3.5°), tibia (3.2°) and tibial joint line relative to the floor (3.3°) exhibited increased lateral inclination during stance phase (p < 0.01). In the transverse plane, the femur showed a significant increase in external rotation during stance phase (5.0°, p < 0.01) compared to standing, with no significant difference in tibial rotation.ConclusionLower extremity alignment significantly differs between static standing and gait, making it challenging to accurately infer the alignment during gait from standing assessments. This approach offers a practical means for assessing functional lower extremity alignment, potentially improving clinical outcomes in realignment surgeries.

    DOI： 10.1177/09592989251315369

    PubMed

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  • Image-free robotic-assisted total knee arthroplasty is associated with joint line distalization and improves mid-flexion instability: A prospective cohort study. 国際誌

    Keisuke Maeda, Tomoharu Mochizuki, Shigeru Takagi, Go Omori, Noriaki Yamamoto, Koichi Kobayashi, Hiroyuki Kawashima

    Journal of experimental orthopaedics   12 ( 2 )   e70239   2025年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    PURPOSE: Total knee arthroplasty (TKA) has demonstrated long-term durability, with a significant reduction in revisions due to polyethylene wear and component loosening. However, mid-flexion instability (MFI) is a key factor in early TKA revisions, affecting patient satisfaction and implant longevity. Recent advancements in robotic-assisted TKA (raTKA) provide precise joint line (JL) restoration and component positioning, potentially reducing MFI. This prospective study evaluated the impact of image-free raTKA on MFI and JL restoration. METHODS: This prospective cohort study included 59 knees undergoing primary TKA using the image-free robotic systems NAVIO® and CORI® and the JOURNEY II® Bi-Cruciate Stabilized knee system. Intraoperative component gap (CG) measurements at 0°, 30°, 60° and 105° of flexion were taken, and JL changes were assessed pre- and post-operatively using computed tomography (CT)-based three-dimensional (3D) models with the 3D-3D matching technique. The distal femoral JL was quantified. RESULTS: Both the medial and lateral CG at 30° and 60° were significantly smaller compared to those at 0° and 105°. Post-operative JL showed distalization of 1.5 mm at the medial femur and 2.0 mm at the lateral femur compared to preoperative JL. CONCLUSIONS: This study is the first to assess JL restoration in raTKA using CT-based bone landmarks, offering precise insights. Image-free raTKA facilitates precise JL restoration, optimizing knee kinematics and enhancing stability. These findings suggest that this technique contributes to improved post-operative joint function and greater patient satisfaction. LEVEL OF EVIDENCE: Level II, prospective cohort study.

    DOI： 10.1002/jeo2.70239

    PubMed

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  • 部分的にヤング率が異なる脊椎固定用β型チタン合金ロッドのコンセプトと製造プロセス 査読

    仲井 正昭, 成田 健吾, 小林 公一, 笹川 圭右, 新家 光雄, 長谷川 和宏

    日本金属学会誌   88 ( 12 )   367 - 374   2024年12月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.2320/jinstmet.jc202409

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  • 成長期における跳躍型疲労骨折に関係する脛骨の彎曲と皮質骨厚の3次元評価

    青木 一磨, 林 智彦, 渡邉 聡, 林 豊彦, 齋藤 大寛, 齊藤 将, 森清 友亮, 古賀 良生, 大森 豪, 小林 公一

    臨床バイオメカニクス   45   60 - 66   2024年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(一社)日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • Accuracy of an image matching technique for assessing knee alignment during the stance phase of gait using single-plane anteroposterior radiography. 国際誌

    Koichi Kobayashi, Makoto Sakamoto, Tatsuya Soeno, Takashi Sato

    Bio-medical materials and engineering   2024年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    BACKGROUND: Accurate measurement of bone alignment of the knee during walking provides ideal clinical information for diagnosis and treatment of knee joint disorders. To bring this ideal closer to clinical reality, we developed an image matching technique to measure the three-dimensional (3D) position of bones using anteroposterior radiography during the stance phase of treadmill walking. OBJECTIVE: To develop and validate an image matching method for evaluation of 3D knee alignment using anteroposterior radiography of artificial femoral and tibial bones. METHODS: The 3D position of each bone was recovered by minimizing the difference between the projected outline and the contour of the bone in the anteroposterior radiograph. The true value of the position was measured using a 3D coordinate measuring machine. RESULTS: The mean values ± standard deviation and root mean squares (RMS) of translation errors were within -1.6 ± 2.1 mm and 2.6 mm, respectively, for femur, and 2.1 ± 1.9 mm and 2.8 mm for tibia. The mean values ± standard deviation and RMS of errors in rotation were within 0.3 ± 0.7° and 0.7°, respectively, for femur, and -0.3 ± 0.9° and 0.9°, respectively, for tibia. CONCLUSION: Our method is suitable for evaluating 3D knee alignment on anteroposterior radiography.

    DOI： 10.3233/BME-240059

    PubMed

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  • Effects of three-dimensional femur and tibia postures on the parameters of standing long-leg radiographs for osteoarthritic knees in elderly female subjects. 国際誌

    Kazutaka Otani, Takashi Sato, Koichi Kobayashi, Tomoharu Mochizuki, Osamu Tanifuji, Ryota Katsumi, Hiroyuki Kawashima

    Clinical biomechanics (Bristol, Avon)   117   106297 - 106297   2024年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    BACKGROUND: Long-leg frontal radiographs of the lower extremities are used to assess knee osteoarthritis. Given the three-dimensional (3D) nature of alignment changes in osteoarthritis, postural alterations in the femur and tibia extend beyond the coronal plane (in-plane) to include the transverse and sagittal planes (out-of-plane). This study investigates the impact of these out-of-plane factors on in-plane knee alignment parameters observed in frontal radiographs. METHODS: A total of 97 osteoarthritic knees in women were examined. Using a 3D-to-two-dimensional (2D) image matching technique, we evaluated the 3D postures of the femur and tibia in the standing position as viewed from frontal radiographs in the world coordinate system. Statistical analyses were conducted to explore associations between these 3D postures and 2D alignment parameters obtained from frontal radiographs under identical conditions. FINDINGS: The femur exhibited a medial inclination of 2.7°, a posterior inclination of 3.9°, and an internal rotation of 4.2°, whereas the tibia showed a lateral inclination of 6.4°, an anterior inclination of 6.7°, and an internal rotation of 6.7°. Both coronal and rotational postures of femur and tibia influenced the hip-knee-ankle angle, mechanical axis percentage, and medial proximal tibial angle. However, only coronal factors of tibia impacted tibial joint line obliquity relative to the floor. INTERPRETATION: Attention should be paid to the potential impact of the out-of-plane postures of the femur and tibia on parameters assessed in plain frontal radiographs of the lower extremities.

    DOI： 10.1016/j.clinbiomech.2024.106297

    PubMed

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  • Assessment of spinal alignment in standing position using Biplanar X-ray images and three-dimensional vertebral models

    Koichi Kobayashi, Makoto Sakamoto, Keisuke Sasagawa, Masaaki Nakai, Masashi Okamoto, Kazuhiro Hasegawa, Kengo Narita

    Porto Biomedical Journal   9 ( 3 )   2024年5月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Ovid Technologies (Wolters Kluwer Health)  

    Abstract

    We developed two methods for three-dimensional (3D) evaluation of spinal alignment in standing position by image matching between biplanar x-ray images and 3D vertebral models. One used a Slot-Scanning 3D x-ray Imager (sterEOS) to obtain biplanar x-ray images, and the other used a conventional x-ray system and a rotating table. The 3D vertebral model was constructed from the CT scan data. The spatial position of the vertebral model was determined by minimizing the contour difference between the projected image of the model and the biplanar x-ray images. Verification experiments were conducted using a torso phantom. The relative positions of the upper vertebrae to the lowest vertebrae of the cervical, thoracic, and lumbar vertebrae were evaluated. The mean, standard deviation, and mean square error of the relative position were less than 1° and 1 mm in all cases for sterEOS. The maximum mean squared errors of the conventional x-ray system and the rotating table were 0.7° and 0.4 mm for the cervical spine, 1.0° and 1.2 mm for the thoracic spine, and 1.1° and 1.2 mm for the lumbar spine. Therefore, both methods could be useful for evaluating the spinal alignment in standing position.

    DOI： 10.1097/j.pbj.0000000000000256

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  • 3D Whiteside's Line計測 健常膝と変形性膝関節症膝の検討

    谷藤 理, 望月 友晴, 小林 公一, 佐藤 卓, 渡辺 聡, 前田 圭祐, 川島 寛之

    日本整形外科学会雑誌   97 ( 3 )   S853 - S853   2023年3月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(公社)日本整形外科学会  

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  • コーンビームCTを用いた上下顎歯の三次元歯軸角度の特徴

    石井 義人, 坂本 信, 坂上 勇太, 亀田 剛, 森清 友亮, 小林 公一, 坂井 幸子, 遠藤 英昭, 平元 和彦

    臨床バイオメカニクス   43   339 - 344   2022年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(一社)日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • 膝前後X線像による皮質骨幅測定の精度検証

    高根沢 佑斗, 森清 友亮, 坂上 勇太, 森 隆裕, 古賀 良生, 望月 友晴, 古賀 寛, 坂本 信, 小林 公一, 田邊 裕治, 佐々木 朋裕

    臨床バイオメカニクス   43   253 - 257   2022年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(一社)日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • コーンビームCTを用いた上下顎歯の三次元歯軸角度の特徴

    石井 義人, 坂本 信, 坂上 勇太, 亀田 剛, 森清 友亮, 小林 公一, 坂井 幸子, 遠藤 英昭, 平元 和彦

    臨床バイオメカニクス   43   339 - 344   2022年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(一社)日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • Assessment of knee collateral ligament stiffness by strain ultrasound elastography

    Surangika Wadugodapitiya, Makoto Sakamoto, Masaei Tanaka, Yuta Sakagami, Yusuke Morise, Koichi Kobayashi

    Bio-Medical Materials and Engineering   1 - 13   2022年3月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：IOS Press  

    BACKGROUND: Knowledge of the biomechanics of the normal collateral ligaments is important to secure optimal stability of the knee following injury. Various in vitro methods have been described in evaluating the biomechanics of these ligaments. However, a method of direct evaluation has not been reported. OBJECTIVE: To determine the stiffness characteristics of the collateral ligaments of the knee using strain ultrasound elastography. METHODS: Strain ultrasound elastography was performed on different components of the collateral ligaments in various angles of knee flexion in 18 healthy males (36 ligaments). We measured relative stiffness of the ligaments using strain ratio (SR = target tissue strain/reference strain). A lower strain ratio indicates higher relative stiffness. RESULTS: There was moderate to excellent intra- and inter-rater agreement for strain ratio measurements in all ligament portions. Strain ratios were lowest at 0° in all three ligaments, indicating high relative stiffness. In the superficial and deep medial collateral ligaments, the strain ratio increased with increasing knee flexion, whereas in the lateral collateral ligament, stiffness showed a tendency to fluctuate. CONCLUSION: Strain ultrasound elastography is a reliable tool for monitoring relative stiffness of the collateral ligaments of the knee and is easily applied to the routine clinical setting.

    DOI： 10.3233/bme-211282

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  • Experimental determination of static and dynamic Young’s moduli of healthy and degenerated bovine articular cartilage using the split-Hopkinson pressure bar

    Takahiro MORI, Hiroto SAKURAI, Koichi KOBAYASHI, Makoto SAKAMOTO, Yuji TANABE

    Mechanical Engineering Journal   9 ( 2 )   21 - 00400   2022年

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Japan Society of Mechanical Engineers  

    DOI： 10.1299/mej.21-00400

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  • コーンビームCTによる三次元歯軸の解析

    坂上 勇太, 坂本 信, 森清 友亮, 亀田 剛, 小林 公一, 坂井 幸子, 遠藤 英昭, 田邊 裕治

    臨床バイオメカニクス   42   79 - 85   2021年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • 荷重-非荷重における大腿骨脛骨間の相対位置変化解析 変形性膝関節症の進行との関連

    森清 友亮, 森 隆裕, 古賀 良生, 望月 友晴, 大森 豪, 小林 公一, 坂本 信, 田邊 裕治

    臨床バイオメカニクス   42   63 - 66   2021年10月

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  • 膝前後単純X画像における変形性膝関節症進行度の定量的評価システムの開発と信頼性の検討

    森 隆裕, 坂上 勇太, 望月 友晴, 古賀 良生, 森清 友亮, 古賀 寛, 大森 豪, 小林 公一, 坂本 信, 田邊 裕治

    臨床バイオメカニクス   42   39 - 43   2021年10月

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  • コーンビームCTによる三次元歯軸の解析

    坂上 勇太, 坂本 信, 森清 友亮, 亀田 剛, 小林 公一, 坂井 幸子, 遠藤 英昭, 田邊 裕治

    臨床バイオメカニクス   42   79 - 85   2021年10月

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  • 荷重-非荷重における大腿骨脛骨間の相対位置変化解析 変形性膝関節症の進行との関連

    森清 友亮, 森 隆裕, 古賀 良生, 望月 友晴, 大森 豪, 小林 公一, 坂本 信, 田邊 裕治

    臨床バイオメカニクス   42   63 - 66   2021年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • 膝前後単純X画像における変形性膝関節症進行度の定量的評価システムの開発と信頼性の検討

    森 隆裕, 坂上 勇太, 望月 友晴, 古賀 良生, 森清 友亮, 古賀 寛, 大森 豪, 小林 公一, 坂本 信, 田邊 裕治

    臨床バイオメカニクス   42   39 - 43   2021年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • In vivo stiffness assessment of patellar and quadriceps tendons by strain ultrasound elastography

    Surangika Wadugodapitiya, Makoto Sakamoto, Sayaka Suzuki, Yusuke Morise, Koichi Kobayashi

    Bio-Medical Materials and Engineering   1 - 10   2021年5月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：IOS Press  

    BACKGROUND: The patellar and quadriceps tendons are responsible for the extension mechanism of the knee joint and frequently become inflamed during sports. Diagnosis and determination of when an athlete can return to sports following these injuries are usually performed by assessing morphological features and functional outcomes. Nevertheless, mechanical properties are not being assessed. OBJECTIVE: To describe the stiffness characteristics of these two tendons over the range of knee flexion and to test the feasibility of using strain ultrasound elastography (SE). METHODS: SE with an acoustic coupler as the reference was performed for nine healthy males. Relative stiffness measurements were obtained using the strain ratio (SR = target tissue strain/reference strain) by placing the knee in five different flexion angles. Lower SR indicates higher relative stiffness. RESULTS: This study showed reliable measurement with good intra- and inter-rater agreement for SR at 30°. SR of the quadriceps tendon decreases as knee flexion increases, indicating increased relative stiffness. In the patellar tendon, no significant difference was observed between 30° and 60°. Beyond 60°, relative stiffness increased constantly. CONCLUSIONS: SE is a reproducible and feasible tool to monitor relative stiffness of the patellar and quadriceps tendons in routine clinical settings.

    DOI： 10.3233/bme-206016

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  • Influence of lumbosacral transitional vertebrae on spinopelvic parameters using biplanar slot scanning full body stereoradiography―analysis of 291 healthy volunteers

    Masashi Okamoto, Kazuhiro Hasegawa, Shun Hatsushikano, Koichi Kobayashi, Makoto Sakamoto, Masayuki Ohashi, Kei Watanabe

    Journal of Orthopaedic Science   2021年5月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier BV  

    DOI： 10.1016/j.jos.2021.03.009

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  • 【運動器のバイオメカニクス-Cutting Edge 2021:新しい解析手法と知見】その他の新しい手法 コーンビームCT画像を用いた新たな三次元歯列決定法

    坂本 信, 坂上 勇太, 森清 友亮, 亀田 剛, 小林 公一, 田邊 裕治

    整形・災害外科   64 ( 5 )   691 - 697   2021年4月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：金原出版(株)  

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  • New evaluation indices for rotational knee angles in standing anteroposterior knee radiographs. 国際誌

    Takahiro Mori, Tomoharu Mochizuki, Yoshio Koga, Hiroshi Koga, Koichi Kobayashi, Ryota Katsumi, Makoto Sakamoto, Go Omori, Yuji Tanabe

    Bio-medical materials and engineering   32 ( 2 )   85 - 99   2021年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    BACKGROUND: Identifying the time course of rotational knee alignment is crucial for elucidating the etiology in knee osteoarthritis. OBJECTIVE: The aim of this study was to propose new rotational indices for calculating the change in relative rotational angles between the femur and tibia in standing anteroposterior (AP) radiographs. METHODS: Forty healthy elderly volunteers (20 women and 20 men; mean age, 70 ± 6 years) were assessed. The evaluation parameters were as follows: (1) femoral rotational index: the distance between the sphere center of the medial posterior femoral condyle and the lateral edge of the patella, and (2) tibial rotational index: the distance between the medial eminence of the tibia and the lateral edge of the fibula head. The indices were standardized by the diameter of the sphere of the medial posterior femoral condyle. This study (1) identified the relationship between changes in rotational indices and the simulated rotational knee angles in the standing position, (2) proposed a regression equation for the change in relative rotational angles between the femur and tibia in standing AP radiographs, and (3) verified the accuracy of the regression equation. RESULTS: The rotational indices increased in direct proportion to simulated rotational knee angles (femoral index: r > 0.9,p < 0.0001; tibial index: r > 0.9, p < 0.0001). Based on the results, the regression equation with the accuracy of 0.45 ± 0.26° was determined. CONCLUSIONS: The proposed regression equations can potentially predict the change in relative rotational angles between the femur and tibia in a pair of standing AP radiographs taken at different dates in longitudinal studies.

    DOI： 10.3233/BME-201138

    PubMed

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  • The inclination of the femoral medial posterior condyle was almost vertical and that of the lateral was tilted medially. 国際誌

    Sho Hokari, Osamu Tanifuji, Koichi Kobayashi, Tomoharu Mochizuki, Ryota Katsumi, Takashi Sato, Naoto Endo

    Knee surgery, sports traumatology, arthroscopy : official journal of the ESSKA   28 ( 12 )   3858 - 3864   2020年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    PURPOSE: The purpose of this study was to three-dimensionally analyse the size and shape of the femoral posterior condyles of the normal knee. METHODS: A total of 62 healthy Japanese volunteers (37 males and 25 females) providing a sample of 124 normal knee joints, who had no knee-related symptoms and no history of major trauma, underwent computed tomography scans of the bilateral femur and tibia. Three-dimensional digital models of the femur were constructed from computed tomography data using visualisation and modelling software. The following parameters were evaluated: (1) the radii of the posterior condyles approximated to spheres and (2) the inclination angle of the posterior condyles in the coronal plane of the femoral coordinate system. RESULTS: The radii of the medial and lateral condyles approximated to spheres were 17.0 ± 1.6 and 17.1 ± 1.8 mm, respectively and were not different. The inclination angles of the medial and lateral condyles in the coronal plane were - 0.6° ± 4.6° and 9.7° ± 5.7°, respectively. The medial condyle was almost vertical, whereas the lateral one was medially tilted. CONCLUSIONS: This study found an asymmetrical inclination between medial and lateral condyles. This may be related to the asymmetrical motion of the knee, which is known as medial pivot motion. This finding provides valuable morphological information and may be useful for implant designs for total knee arthroplasty. LEVEL OF EVIDENCE: IV.

    DOI： 10.1007/s00167-020-05856-2

    PubMed

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  • Cortical thickness of the tibial diaphysis reveals age- and sex-related characteristics between non-obese healthy young and elderly subjects depending on the tibial regions. 国際誌

    Keisuke Maeda, Tomoharu Mochizuki, Koichi Kobayashi, Osamu Tanifuji, Keiichiro Someya, Sho Hokari, Ryota Katsumi, Yusuke Morise, Hiroshi Koga, Makoto Sakamoto, Yoshio Koga, Hiroyuki Kawashima

    Journal of experimental orthopaedics   7 ( 1 )   78 - 78   2020年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    PURPOSE: This study aimed to evaluate the age- and sex-related characteristics in cortical thickness of the tibial diaphysis between non-obese healthy young and elderly subjects as reference data. METHODS: The study investigated 31 young subjects (12 men and 19 women; mean age, 25 ± 8 years) and 54 elderly subjects (29 men and 25 women; mean age, 70 ± 6 years). Three-dimensional estimated cortical thickness of the tibial diaphysis was automatically calculated for 5000-9000 measurement points using the high-resolution cortical thickness measurement from clinical computed tomography data. In 12 assessment regions created by combining three heights (proximal, central, and distal diaphysis) and four areas of the axial plane at 90° (medial, anterior, lateral, and posterior areas) in the tibial coordinate system, the standardized thickness was assessed using the tibial length. RESULTS: As structural characteristics, there were no differences in the medial and lateral thicknesses, while the anterior thickness was greater than the posterior thickness in all groups. The sex-related difference was not shown. As an age-related difference, elderly subjects showed greater or lesser cortical thickness than the young subjects, depending on the regions of the tibia. CONCLUSIONS: Cortical thickness was different depending on sex, age, and regions in the tibia. The results of this study are of clinical relevance as reference points to clarify the causes of various pathological conditions for diseases. LEVEL OF EVIDENCE: Level 3.

    DOI： 10.1186/s40634-020-00297-9

    PubMed

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  • Articular surface of the medial proximal tibia is aligned parallel to the ground in three-dimensional space under weight-bearing conditions in healthy and varus osteoarthritic knees. 国際誌

    Tomoharu Mochizuki, Yoshio Koga, Takahiro Mori, Katsutoshi Nishino, Koichi Kobayashi, Osamu Tanifuji, Takashi Sato, Ryota Katsumi, Hiroshi Koga, Go Omori, Yuji Tanabe

    Knee surgery, sports traumatology, arthroscopy : official journal of the ESSKA   28 ( 10 )   3232 - 3239   2020年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    PURPOSE: To test the hypothesis that an inclined articular surface on the medial proximal tibia is aligned more parallel to the ground in three-dimensional (3D) space under weight-bearing (WB) conditions (parallel phenomenon) than under non-WB (NWB) conditions in healthy and varus osteoarthritic knees. METHODS: We examined 55 healthy knees (26 women, 29 men; mean age, 70 ± 6 years) and 108 varus osteoarthritic knees (66 women, 16 men; mean age, 74 ± 7 years). For the evaluation under WB conditions, a 3D assessment system was used on biplanar long-leg radiographs and 3D bone models using a 3D-to-2D image registration technique. In addition, the least square method was used to determine the approximation plane. The angles between the normal vector for the approximation plane of an articular surface on the medial proximal tibia and each axis of the tibial or world coordinate system were calculated. RESULTS: Morphologically, the inclination of the approximation plane was steeper in osteoarthritic knees than in healthy knees (p < 0.0001). The approximation plane was aligned more parallel to the ground under WB conditions than under NWB conditions in healthy (p < 0.0001) and osteoarthritic knees (p < 0.0001). CONCLUSIONS: The parallel phenomenon in the medial proximal tibia was confirmed for healthy and varus osteoarthritic knees. The medial proximal tibia plays an important role in the parallel phenomenon, assumingly associated with varus alignment and varus thrust. The inclination of the medial proximal tibia may become a new parameter for imaging investigations. LEVEL OF EVIDENCE: III.

    DOI： 10.1007/s00167-019-05829-0

    PubMed

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  • 変形性膝関節症初期変化のX線前後画像についての定量的縦断検討

    森 隆裕, 古賀 良生, 望月 友晴, 古賀 寛, 小林 公一, 大森 豪, 田邊 裕治

    臨床バイオメカニクス   41   121 - 126   2020年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • 変形性膝関節症初期変化のX線前後画像についての定量的縦断検討

    森 隆裕, 古賀 良生, 望月 友晴, 古賀 寛, 小林 公一, 大森 豪, 田邊 裕治

    臨床バイオメカニクス   41   121 - 126   2020年10月

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  • Age- and sex-related characteristics in cortical thickness of femoral diaphysis for young and elderly subjects. 査読

    Keiichiro Someya, Tomoharu Mochizuki, Sho Hokari, Osamu Tanifuji, Ryota Katsumi, Hiroshi Koga, Yuki Takahashi, Koichi Kobayashi, Yusuke Morise, Makoto Sakamoto, Yoshio Koga, Naoto Endo

    Journal of bone and mineral metabolism   38 ( 4 )   533 - 543   2020年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    INTRODUCTION: Cortical thickness of the femoral diaphysis is assumed to be a preferred parameter in the assessment of the structural adaptation by mechanical use and biological factors. This study aimed to investigate the age- and sex-specific characteristics in cortical thickness of the femoral diaphysis between young and elderly non-obese people. MATERIALS AND METHODS: This study investigated 34 young subjects (21 men and 13 women; mean age: 27 ± 8 years) and 52 elderly subjects (29 men and 23 women; mean age: 70 ± 6 years). Three-dimensional (3D) cortical thickness of the femoral diaphysis was automatically calculated for 5000-8000 measurement points using the high-resolution cortical thickness measurement from clinical CT data. In 12 assessment regions created by combining three heights (proximal, central, and distal diaphysis) and four areas of the axial plane at 90° (medial, anterior, lateral, and posterior areas) in the femoral coordinate system, the standardized thickness was assessed using the femoral length. RESULTS: As per the trends, (1) there were no differences in medial and lateral thicknesses, while the posterior thickness was greater than the anterior thickness, (2) the thickness in men was higher than that in women, and (3) the thickness in young subjects was higher than that in elderly subjects. CONCLUSIONS: The results of this study are of clinical relevance as reference points to clarify the causes of various pathological conditions for diseases of the lower extremities.

    DOI： 10.1007/s00774-019-01079-9

    PubMed

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  • 大菱中手関節のMRIによる3次元生体内接触動態解析 査読

    森清 友亮, 坂本 信, 坂上 勇太, 風間 清子, 小林 公一, 田邊 裕治

    実験力学   20 ( 1 )   39 - 44   2020年

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本実験力学会  

    <p> Trapeziometacarpal joint (TMC joint) of thumb is one of the joints having a complicated shape which enables to generate a wide variation of finger movements in daily life. It is important to clarify the accurate in vivo contact behavior of healthy TMC joint when evaluating post-operative joint movements. Thus, author analyzed TMC joint contact behavior in 4 different finger positions of 8 healthy adult males using magnetic resonance imaging (MRI) system. From MR images, three-dimensional bone models were constructed and a three-dimensional coordinate system was defined by the characteristic shape of each bone model. Then, three bone axial angles and three-dimensional bone motion of each 4 positions in the TMC joint were calculated: abduction-adduction, extension-flexion, pronation-supination, and Euler angles. Furthermore, contact areas of the articular cartilage in each of 4 positions were clarified from MR images. Results have shown that, the contact area changed with changing of the thumb position and it was maximum oat the thumb extension. In addition, it was clarified that the contact area moved according to the thumb position.</p>

    DOI： 10.11395/jjsem.20.39

    CiNii Article

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  • Evaluation of dynamic knee joint alignment using a one-way frontal video method 査読

    Kensaku KAWAKAMI, Takahiko NAKAMURA, Katsumi HAMA, Koichi KOBAYASHI, Makoto SAKAMOTO

    Journal of Biomechanical Science and Engineering   2020年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Japan Society of Mechanical Engineers  

    DOI： 10.1299/jbse.19-00616

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  • 大腿脛骨関節における立位屈曲初期での相対運動と軟骨接触挙動評価 査読

    中原大輔, 小林公一, 坂本信, 佐藤卓, 渡邉聡, 大森豪, 古賀良生, PRAMUDITA Jonas Aditya, 田邊裕治

    臨床バイオメカニクス   40   95‐100   2019年10月

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    記述言語：日本語  

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  • コーンビームCTを用いた新たな三次元歯列弓の定義 査読

    坂上勇太, 坂本信, 森清友亮, 亀田剛, 小林公一, 坂井幸子, 遠藤英昭, 田邊裕治

    臨床バイオメカニクス   40   281‐288 - 288   2019年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • 立位下肢アライメントと床反力測定による下肢機能軸と荷重方向の三次元評価法の提案 査読

    藤原靖, 森清友亮, 中原大輔, 小林公一, 坂本信, 田邊裕治, PRAMUDITA Jonas, Aditya, 佐藤卓, 大森豪, 湊泉, 古賀良生

    臨床バイオメカニクス   40   121‐125 - 125   2019年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • 早期変形性膝関節症の立位膝X線画像における大腿骨・脛骨間の相対的回旋変化の縦断的評価

    森 隆裕, 古賀 良生, 大森 豪, 望月 友晴, 古賀 寛, 小林 公一, プラムディタ・ジョナス・アディティヤ, 田邊 裕治

    臨床バイオメカニクス   40   107 - 111   2019年10月

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  • 大腿骨後顆関節形状の検討

    穂苅 翔, 谷藤 理, 望月 友晴, 小林 公一, 遠藤 直人

    日本整形外科学会雑誌   93 ( 8 )   S1717 - S1717   2019年9月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(公社)日本整形外科学会  

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  • Relative position of sacral base in the pelvis and its correlation with spino-pelvic parameters. 査読

    Okamoto M, Hasegawa K, Hatsushikano S, Watanabe K, Shimoda H, Kobayashi K, Sakamoto M

    European spine journal : official publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society   29 ( 3 )   446 - 454   2019年8月

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  • A Dynamic Method of Measuring the Length of the Patellar Tendon Using Cine Magnetic Resonance Imaging 査読

    Tatsuya KONDO, Makoto SAKAMOTO, Koichi KOBAYASHI, Surangika WADUGODAPITIYA

    Advanced Experimental Mechanics   4   157 - 162   2019年8月

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    記述言語：英語  

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  • In Vivo Stiffness Characteristics of the Medial Collateral Ligament with Varying Knee Flexion Angles Using Strain Ultrasound Elastography 査読

    Surangika WADUGODAPITIYA, Makoto SAKAMOTO, Masaei TANAKA, Yuta SAKAGAMI, Yusuke MORISE, Koichi KOBAYASHI

    Advanced Experimental Mechanics   4   147 - 152   2019年8月

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    記述言語：英語  

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  • 破壊力学の展開 円形き裂の三次元弾性理論解析

    坂本信, 三浦鴻太郎, 小林公一, PRAMUDITA Jonas A, 田邊裕治

    非破壊検査   68 ( 4 )   173‐179 - 179   2019年4月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本非破壊検査協会  

    CiNii Article

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  • Effect on inclined medial proximal tibial articulation for varus alignment in advanced knee osteoarthritis. 査読 国際誌

    Mochizuki T, Koga Y, Tanifuji O, Sato T, Watanabe S, Koga H, Kobayashi K, Omori G, Endo N

    Journal of experimental orthopaedics   6 ( 1 )   14 - 14   2019年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1186/s40634-019-0180-x

    PubMed

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  • 進行期変形性膝関節症患者における脛骨近位内側関節面の水平化機序 三次元評価による臥位と立位の比較

    望月 友晴, 谷藤 理, 古賀 良生, 森 隆弘, 小林 公一, 古賀 寛, 大森 豪, 遠藤 直人

    日本整形外科学会雑誌   93 ( 3 )   S587 - S587   2019年3月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(公社)日本整形外科学会  

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  • 健常例における三次元大腿骨皮質骨幅計測と比較検討 若年男女vs.高齢男女

    染矢 圭一郎, 望月 友晴, 穂苅 翔, 谷藤 理, 遠藤 直人, 小林 公一

    日本整形外科学会雑誌   93 ( 3 )   S743 - S743   2019年3月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(公社)日本整形外科学会  

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  • MRIの3次元撮像法とCine法のイメージマッチングを用いた膝蓋腱の長さ変化測定

    近藤 達也, 坂本 信, 小林 公一, 金沢 勉, 斉藤 宏明

    日本放射線技術学会総会学術大会予稿集   75回   149 - 149   2019年3月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(公社)日本放射線技術学会  

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  • Ultrasound elastographic assessment of the stiffness of the anteromedial knee joint capsule at varying knee angles. 査読 国際誌

    Surangika Wadugodapitiya, Makoto Sakamoto, Kaito Sugita, Yusuke Morise, Masaei Tanaka, Koichi Kobayashi

    Bio-medical materials and engineering   30 ( 2 )   219 - 230   2019年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    BACKGROUND: In vivo evaluation of the elastic properties of the knee joint capsule has not been adequately performed. OBJECTIVES: To establish a methodology to assess the stiffness of the normal knee joint capsule over a range of knee flexion angles using ultrasound elastography. METHODS: Ultrasound elastography with an acoustic coupler was used to assess the stiffness of the anteromedial capsule of the knee joints of 10 male (mean age 22.63 ± 1.02 years) and 10 female (mean age 21.6 ± 0.8 years) subjects at static knee flexion angles of 0°, 45°, 90°, and 120°. Relative stiffness of the capsule was obtained using the strain ratio (SR), defined as the ratio of the strain in the capsule to that in the acoustic coupler. RESULTS: The intraclass correlation coefficient (1, 3) ranged from 0.95 to 0.96, and the correlation coefficient between examiners (2, 3) was 0.94. SR values decreased significantly as the flexion angle increased (P < 0.01). At 90° and 120°, it was significantly higher in female than in male subjects (P < 0.01). CONCLUSIONS: This study established a feasible and reproducible method to obtain the stiffness characteristics of the anteromedial knee joint capsule using ultrasound elastography with an acoustic coupler.

    DOI： 10.3233/BME-191046

    PubMed

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  • 膝屈曲角度変化に伴う内側側副靱帯の剛性のストレイン超音波エラストグラフィによる生体内評価

    坂本 信, Wadugodapitiya Surangika, 森清 友亮, 田中 正栄, 小林 公一

    年次大会   2019   J02513   2019年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本機械学会  

    DOI： 10.1299/jsmemecj.2019.J02513

    CiNii Article

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  • DRR画像を用いた二次元画像上の大腿骨・脛骨間の回旋評価法の精度検証

    森隆裕, 古賀良生, 小林公一, 古賀寛, 望月友晴, 勝見亮太, 大森豪, PRAMUDITA Jonas Aditya, 田邊裕治

    臨床バイオメカニクス   39   125‐129 - 129   2018年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • コーンビームCTによる前歯部の三次元自動歯軸および歯列決定法

    坂本信, 坂上勇太, 森清友亮, 亀田剛, 小林公一, 坂井幸子, 遠藤英昭

    臨床バイオメカニクス   39   207‐216 - 216   2018年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • 核磁気共鳴画像法を用いた母指指節間関節および中手指節関節の三次元生体内接触運動解析

    杉田魁人, 坂本信, 森清友亮, 風間清子, 小林公一, 田邊裕治

    臨床バイオメカニクス   39   237‐246 - 246   2018年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • 骨盤姿勢を考慮した三次元下肢アライメント評価の精度検証

    五十嵐良樹, 佐藤卓, 小林公一, 田邊裕治, PRAMUDITA Jonas Aditya

    臨床バイオメカニクス   39   149‐152   2018年10月

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    記述言語：日本語  

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  • 大腿脛骨軟骨間の接触動態と相対滑り量の検討

    中原大輔, 小林公一, 坂本信, 佐藤卓, 渡邉聡, 大森豪, 古賀良生, PRAMUDITA Jonas Aditya, 田邊裕治

    臨床バイオメカニクス   39   299‐303   2018年10月

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    記述言語：日本語  

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  • 二方向スロットラジオグラフィを用いた自動イメージマッチング法の開発

    岡庭大祐, 中原大輔, 小林公一, 坂本信, 田邊裕治, PRAMUDITA Jonas, Aditya, 佐藤卓, 大森豪, 湊泉, 古賀良生

    臨床バイオメカニクス   39   143‐148   2018年10月

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    記述言語：日本語  

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  • Analytical solution of axisymmetric indentation of an elastic layer-substrate body 査読

    Kotaro MIURA, Makoto SAKAMOTO, Koichi KOBAYASHI, Jonas A, PRAMUDITA, Yuji TANABE

    Theretical and Applied Mechanics   67   81 - 101   2018年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」  

    We focus on an elastic contact problem for indentation of a layer-substrate body. An elastic layer assumed to be perfectly bonded to an elastic semi-infinite substrate. The elastic layer is smoothly indented with a flat-ended cylindrical indenter and a spherical indenter. The analytical and exact solutions are obtained by solving an infinite system of simultaneous equations using the method to express a normal contact stress at the upper surface of the elastic layer as an appropriate series. This paper presents not only the axial load but also the distribution of the dimensionless normal contact stress under cylindrical and spherical indentation, the distribution of the dimensionless normal displacement at the upper surface of the elastic layer and the stress singularity factor. Numerical results are given for several combinations of the ratio of shear modulus and Poisson&rsquo;s ratios of the elastic layer and substrate, and the thickness of the elastic layer.

    DOI： 10.11345/nctam.64.81

    CiNii Article

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  • Correlation between posterior tibial slope and sagittal alignment under weight-bearing conditions in osteoarthritic knees 査読 国際誌

    Mochizuki Tomoharu, Tanifuji Osamu, Koga Yoshio, Sato Takashi, Kobayashi Koichi, Watanabe Satoshi, Fujii Toshihide, Yamagiwa Hiroshi, Katsumi Ryota, Koga Hiroshi, Omori Go, Endo Naoto

    PLOS ONE   13 ( 9 )   e0202488   2018年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pone.0202488

    Web of Science

    PubMed

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  • 脛骨近位内側関節面傾斜の健常者と進行期変形性膝関節症患者の三次元評価―臥位と立位での変化―

    望月友晴, 谷藤理, 古賀良生, 森隆裕, 佐藤卓, 渡辺聡, 大森豪, 小林公一, 西野勝敏, 田邊裕治, 遠藤直人

    日本整形外科学会雑誌   92 ( 8 )   S2016 - S2016   2018年8月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(公社)日本整形外科学会  

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  • Analysis of in vivo static contact surface motion of thumb interphalangeal joint 査読

    Yusuke MORISE, Makoto SAKAMOTO, Kaito SUGITA, Kiyoko KAZAMA, Koichi KOBAYASHI, Yuji TANABE

    Advenced Experimental Mechanics   3   209 - 214   2018年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • Contribution of sex and body constitution to three-dimensional lower extremity alignment for healthy, elderly, non-obese humans in a Japanese population. 査読 国際誌

    Katsumi R, Mochizuki T, Sato T, Kobayashi K, Watanabe S, Tanifuji O, Endo N

    Journal of experimental orthopaedics   5 ( 1 )   32 - 32   2018年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1186/s40634-018-0147-3

    PubMed

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  • Extrinsic Factors as Component Positions to Bone and Intrinsic Factors Affecting Postoperative Rotational Limb Alignment in Total Knee Arthroplasty 査読

    Tomoharu Mochizuki, Takashi Sato, Osamu Tanifuji, Satoshi Watanabe, Koichi Kobayashi, Naoto Endo

    Journal of Arthroplasty   33 ( 7 )   2100 - 2110   2018年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Churchill Livingstone Inc.  

    DOI： 10.1016/j.arth.2018.02.009

    Scopus

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  • 関節のバイオメカニクス 核磁気共鳴画像法による示指中手指節関節の三次元生体内接触運動の解析

    坂本信, 小林公一, 春日勇人, 風間清子

    非破壊検査   67 ( 4 )   174‐179 - 179   2018年4月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本非破壊検査協会  

    CiNii Article

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  • An analytical solution for the axisymmetric problem of a penny-shaped crack in an elastic layer sandwiched between dissimilar materials 査読

    Miura Kotaro, Sakamoto Makoto, Kobayashi Koichi, Pramudita Jonas A, Tanabe Yuji

    MECHANICAL ENGINEERING JOURNAL   5 ( 3 )   18 - 00125-18-00125   2018年

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  • 異種材料に挟まれた弾性層内の円状き裂に関する三次元弾性問題

    三浦 鴻太郎, 坂本 信, 小林 公一, PRAMUDITA Jonas A., 田邊 裕治

    年次大会   2018   G0300401   2018年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本機械学会  

    <p>Herein, we consider the axisymmetric problem of a penny-shaped crack in an elastic material sandwiched between other materials. It is assumed that the central substance is composed of an elastic layer held between two semi-infinite bodies with different elastic constants, and that the crack is situated in the central plane of the elastic layer and subjected to uniform pressures on its internal surfaces. Dual integral equations are reduced to an infinite system of simultaneous equations by expressing normal displacements on the crack surfaces as an appropriate series function. Numerical results were obtained to examine the effects of the elastic constants of the layer and semi-infinite bodies on the stress intensity factor at the tip of the penny-shaped crack, the distribution of normal displacement, and stress on the crack plane. As a result, there is a slight difference in the stress intensity factor values obtained from the present work and the corresponding results previously reported in the literature.</p>

    DOI： 10.1299/jsmemecj.2018.G0300401

    CiNii Article

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  • 緩和押込み試験によるウシ大腿骨頭軟骨の粘弾性評価

    小山 千尋, 三浦 鴻太郎, 坂本 信, 小林 公一, プラムディタ ジョナス, 田邊 裕治

    M&M材料力学カンファレンス   2018   OS0604   2018年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本機械学会  

    <p>The indentation test has been widely used to evaluate mechanical properties of industrial and biological materials in many studies. In this study, we obtained an analytical solution of axisymmetric contact problem of viscoelastic layer bonded on rigid substrate indented by flat-ended cylindrical punch using elastic-viscoelastic corresponding principle. The relaxation indentation tests were conducted for silicon rubber, Echo PAD which is a soft material used for elastography, and articular cartilage of bovine femoral head. For articular cartilage, fresh articular cartilage was treated by collagenase after a relaxation indentation test and was then used again in same test. The viscoelastic models in this study were selected as three-element model (standard linear solid model) and five-element model (generalized Maxwell model) and viscoelastic parameters of the models were determined by fitting the analytical solution to applied load varying with time collected from the relaxation indentation test. As the results, it was suggested that the five-element model was more appropriate than three-element model to reproduce the behavior of relaxation indentation of silicon rubber, Echo PAD, and articular cartilage. Furthermore, the viscoelastic parameters of treated articular cartilage decreased sufficiently compared with those of fresh articular cartilage. From these results, it was suggested that the method of evaluating the time-dependent mechanical properties of articular cartilage based on the analytical solutions of the relaxation indentation test obtained from this study could be a useful tool for evaluating the state of degenerated cartilage.</p>

    DOI： 10.1299/jsmemm.2018.OS0604

    CiNii Article

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  • 二方向スロットラジオグラフィによる人工股関節三次元設置位置評価法 査読

    岡庭大祐, 中原大輔, 小林公一, 坂本信, 田邊裕治, 佐藤卓, 大森豪, 湊泉, 古賀良生

    臨床バイオメカニクス   38   291‐298 - 298   2017年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

    CiNii Article

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  • 中指中手指節関節における接触挙動の三次元生体内解析 査読

    杉田魁人, 坂本信, 森清友亮, 風間清子, 小林公一, 田邊裕治

    臨床バイオメカニクス   38   103‐111 - 111   2017年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

    CiNii Article

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  • 生体内コーンビームCT画像による前歯部の三次元自動歯軸決定法 査読

    坂上勇太, 坂本信, 森清友亮, 亀田剛, 小林公一, 坂井幸子, 遠藤英昭

    臨床バイオメカニクス   38   27‐33 - 33   2017年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

    CiNii Article

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  • 膝前後X線像における大腿骨・脛骨回旋評価法の検討

    森 隆裕, 田邊 裕治, 古賀 寛, 望月 友晴, 小林 公一, 古賀 良生

    臨床バイオメカニクス   38   313 - 318   2017年10月

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  • External torsion in a proximal tibia and internal torsion in a distal tibia occur independently in varus osteoarthritic knees compared to healthy knees 査読

    Tomoharu Mochizuki, Osamu Tanifuji, Yoshio Koga, Ryosuke Hata, Takahiro Mori, Katsutoshi Nishino, Takashi Sato, Koichi Kobayashi, Go Omori, Makoto Sakamoto, Yuji Tanabe, Naoto Endo

    JOURNAL OF ORTHOPAEDIC SCIENCE   22 ( 3 )   501 - 505   2017年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jos.2017.01.002

    Web of Science

    PubMed

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  • Sex differences in femoral deformity determined using three-dimensional assessment for osteoarthritic knees 査読

    Tomoharu Mochizuki, Osamu Tanifuji, Yoshio Koga, Takashi Sato, Koichi Kobayashi, Katsutoshi Nishino, Satoshi Watanabe, Akihiro Ariumi, Toshihide Fujii, Hiroshi Yamagiwa, Go Omori, Naoto Endo

    KNEE SURGERY SPORTS TRAUMATOLOGY ARTHROSCOPY   25 ( 2 )   468 - 476   2017年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00167-016-4166-2

    Web of Science

    PubMed

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  • Determination of Elastic Modulus of Bovine Articular Cartilage Using Indentation Test

    Daisuke HIRAKI, Makoto SAKAMOTO, Koichi KOBAYASHI, Jonas A. PRAMUDITA, Yuji TANABE

    The Proceedings of Conference of Hokuriku-Shinetsu Branch   2017.54   2017年

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Japan Society of Mechanical Engineers  

    DOI： 10.1299/jsmehs.2017.54.e043

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  • 大腿骨遠位成長軟骨板と3次元下肢荷重線との位置関係

    田中 翔太, 林 豊彦, 棚橋 重仁, 渡邉 聡, 佐藤 卓, 小林 公一, 古賀 良生, 大森 豪

    臨床バイオメカニクス   37   121 - 128   2016年9月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • Three-dimensional in vivo dynamic motion analysis of anterior cruciate ligament-deficient knees during squatting using geometric center axis of the femur 査読

    Takayuki Murayama, Takashi Sato, Satoshi Watanabe, Koichi Kobayashi, Osamu Tanifuji, Tomoharu Mochizuki, Hiroshi Yamagiwa, Yoshio Koga, Go Omori, Naoto Endo

    JOURNAL OF ORTHOPAEDIC SCIENCE   21 ( 2 )   159 - 165   2016年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jos.2015.11.001

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  • 3D-3D image matching手法の自動化による人工膝関節設置位置の精度向上

    桐本 喬晴, 佐藤 卓, 小林 公一, プラムディタ ジョナス, 田邊 裕治

    臨床バイオメカニクス   37   257 - 260   2016年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • 2方向スロットラジオグラフイによる立位3次元下肢アライメント評価法

    高橋 匠, 岡庭 大祐, 小林 公一, 坂本 信, 田邊 裕治, 佐藤 卓, 大森 豪, 古賀 良生

    臨床バイオメカニクス   37   143 - 148   2016年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • 示指近位指節間関節における接触領域のMRIによる三次元生体内解析

    風間 清子, 坂本 信, 森清 友亮, 小林 公一, 近藤 達也, 田邊 裕治

    臨床バイオメカニクス   37   103 - 108   2016年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • In vivo three-dimensional analysis of distal radioulnar joint kinematics during forearm pronation-supination

    Kiyoko Kazama, Koichi Kobayashi, Makoto Sakamoto

    Journal of Biomechanical Science and Engineering   11 ( 1 )   2016年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Japan Society of Mechanical Engineers  

    DOI： 10.1299/jbse.15-00364

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  • 1方向正面動画による歩行解析の提案

    川上健作, 浜克己, 小林公一, 坂本信

    実験力学   16 ( 2 )   116‐121(J‐STAGE) - 121   2016年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本実験力学会  

    In the clinical, it is difficult to carry out the motion analysis because it requires a large place. The purpose of this study is to examine the gait analysis method by one direction frontal video that can be easily measured in clinical. The subjects were five healthy persons attached four markers at both shoulders and both anterior superior iliac spine (ASIS). The walking motion of each subject toward a camera was analyzed. Body trunk tilt and centroid sway of the upper body part were calculated and compared with the results of three-dimensional gait analysis methods. The result showed the same tendency of the body trunk tilt and the centroid sway changes based on each method. The result suggested that the gait analysis by one direction frontal video could evaluate the large abnormal gait. Further, authors evaluated OA knee joint thrust using one direction frontal video. The change of the knee joint alignment and the distance between the loading axis of lower extremity and knee joint center were calculated as knee joint thrust. Results showed that knee adduction angle and distance of knee joint center from lower limb loading axis of OA patient were increased. The result suggested that this method could evaluate the knee joint thrust of OA patient.

    DOI： 10.11395/jjsem.16.116

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  • 核磁気共鳴画像による膝関節の屈曲に伴うヒト後十字靱帯の生体内力学挙動解析 査読

    近藤達也, 近藤達也, 小林公一, 坂本信

    実験力学   16 ( 2 )   127‐133(J‐STAGE) - 133   2016年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本実験力学会  

    The posterior cruciate ligament (PCL) functions as the primary restraint to posterior tibial movement and the stabilizer for axial rotation of the knee joint. It is, therefore, important to know the mechanical characteristics of the PCL. The objective of this study was to evaluate the in vivo characteristics of the three-dimensional (3D) deformation and orientation of the PCL during knee flexion using magnetic resonance imaging (MRI). Ten normal knees were visualized using MRI at full extension (FE), 10°, 20°, 30° and 60° of static knee flexion. The length, strain, elevation and deviation of the PCL were measured using the 3D models of the femur, tibia and PCL reconstructed from the MR images. The PCL length was measured in three portions (Medial: M, Central: C, Lateral: L) to consider its 3D shape. Tendencies of the PCL elongation and strain during knee flexion were different among these 3 portions. The PCL length in M portion was shortest in 10° or 20° and extended in FE and 60°. The PCL length in L portion, on the other hand, extended from FE to 60°. These 3D deformation characteristics were consisted with the changes in the elevation and deviation of the PCL during knee flexion.

    DOI： 10.11395/jjsem.16.127

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  • 2方向スロットラジオグラフィと3次元形状モデルによる人工膝関節アライメントと人工関節設置位置評価法 査読

    小林公一, 高橋匠, 岡庭大祐, 坂本信, 田邊裕治, 佐藤卓, 大森豪, 古賀良生

    実験力学   16 ( 2 )   134‐139(J‐STAGE) - 139   2016年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本実験力学会  

    The purpose of this study was to develop a method for evaluation of the three-dimensional (3D) alignment and position of the artificial knee joint using a biplanar slot radiography (SR) system and 3D models. A SR system uses collimated fan beam x-rays synchronized with the movement of a flat-panel detector. This system allows to obtain a full length x-ray image of the body with reduced dose and smaller image distortion compared with conventional x-ray systems. The biplanar SR system used a rotation table positioned at 0 deg and 60 deg relative to the optical axis of an X-ray source. Camera calibration was performed using an acrylic frame with 72 radiopaque markers. The femoral and tibial components of a total knee replacement system were immobilized and imaged using the biplanar SR system. Then, the femoral component was installed on a sawbone femur and imaged again. The 3D positions of the components and femur were recovered using an interactive 2D to 3D image registration method. Overall, the largest estimation errors were within 1 mm in translation and 1 deg in rotation, demonstrating that this method has an adequate accuracy for the clinical usage.

    DOI： 10.11395/jjsem.16.134

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  • Unicompartmental knee arthroplasty cannot restore the functional flexion axis of a living knee to normal 査読

    Tomoharu Mochizuki, Takashi Sato, Osamu Tanifuji, Koichi Kobayashi, Hiroshi Yamagiwa, Satoshi Watanabe, Yoshio Koga, Go Omori, Naoto Endo

    KNEE SURGERY SPORTS TRAUMATOLOGY ARTHROSCOPY   23 ( 12 )   3736 - 3742   2015年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00167-014-3296-7

    Web of Science

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  • 車いすハンドル高さと降坂移送をする介助者の上肢負担に関する検討

    水谷 都, 坂本 信, 川上 健作, 定方 美恵子, 小林 公一

    臨床バイオメカニクス   36   259 - 265   2015年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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    その他リンク： http://search.jamas.or.jp/link/ui/2016096444

  • MRIを用いた示指中手指節間関節における接触領域および関節運動の三次元生体内解析 査読

    坂本信, 春日勇人, 風間清子, 風間清子, 小林公一, 小林公一

    臨床バイオメカニクス   36   7 - 15   2015年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • コーンビームCTによる三次元歯軸の自動決定 査読

    坂本信, 春日勇人, 坂井幸子, 小林公一, 小林公一, 遠藤英昭

    臨床バイオメカニクス   36   119 - 125   2015年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • Three-dimensional dynamic analysis of knee joint during gait in medial knee osteoarthritis using loading axis of knee 査読

    Katsutoshi Nishino, Go Omori, Yoshio Koga, Koichi Kobayashi, Makoto Sakamoto, Yuji Tanabe, Masaei Tanaka, Masaaki Arakawa

    GAIT & POSTURE   42 ( 2 )   127 - 132   2015年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.gaitpost.2015.04.018

    Web of Science

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  • 回内・回外における橈骨 : 尺骨間運動の三次元生体内解析

    風間 清子, 春日 勇人, 小林 公一

    臨床バイオメカニクス   36   17 - 22   2015年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • MRIボリュームデータのレンダリングによる膝関節の3次元位置推定法 査読

    小林公一, 坂本信, 田邊裕治, 佐藤卓, 大森豪, 古賀良生

    臨床バイオメカニクス   35   131 - 135   2014年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • マイクロCTを用いた三次元歯軸の評価 査読

    坂本信, 春日勇人, 坂井幸子, 小林公一, 遠藤英昭

    臨床バイオメカニクス   35   99 - 104   2014年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • Kinematics of the knee after unicompartmental arthroplasty is not the same as normal and is similar to the kinematics of the knee with osteoarthritis 査読

    Tomoharu Mochizuki, Takashi Sato, John David Blaha, Osamu Tanifuji, Koichi Kobayashi, Hiroshi Yamagiwa, Satoshi Watanabe, Munenori Matsueda, Yoshio Koga, Go Omori, Naoto Endo

    KNEE SURGERY SPORTS TRAUMATOLOGY ARTHROSCOPY   22 ( 8 )   1911 - 1917   2014年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00167-013-2767-6

    Web of Science

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  • Biomechanical effects of push handle heights on upper limbs during attendant propelled wheelchair ramp transportation 査読

    Mizutani M, Kawakami K, Sadakata M, Kobayashi K, Sakamoto M

    Journal of the Japanese Society of Experimental Mechanics   14   s291 - s295   2014年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.11395/jjsem.14.s291

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  • The clinical epicondylar axis is not the functional flexion axis of the human knee 査読

    Tomoharu Mochizuki, Takashi Sato, John David Blaha, Osamu Tanifuji, Koichi Kobayashi, Hiroshi Yamagiwa, Satoshi Watanabe, Yoshio Koga, Go Omori, Naoto Endo

    JOURNAL OF ORTHOPAEDIC SCIENCE   19 ( 3 )   451 - 456   2014年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00776-014-0536-0

    Web of Science

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  • Automatic construction of an anatomical coordinate system for three-dimensional bone models of the lower extremities--pelvis, femur, and tibia. 査読

    Kai S, Sato T, Koga Y, Omori G, Kobayashi K, Sakamoto M, Tanabe Y

    Journal of biomechanics   47 ( 5 )   1229 - 1233   2014年3月

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  • 関節接触応力の理論モデル解析 : 関節接触面の垂直応力に関する評価

    坂本 信, 小林 公一

    臨床バイオメカニクス   35   387 - 394   2014年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • Image registration method for assessing 3D hip alignment and implant position during standing posture 査読

    Koichi Kobayashi, Shin Kai, Makoto Sakamato, Yuji Tanabe, Kunihiko Tokunaga, Izumi Minato, Takashi Sato, Yoshio Koga

    Journal of Biomechanical Science and Engineering   9 ( 2 )   2014年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Japan Society of Mechanical Engineers  

    DOI： 10.1299/jbse.13-00162

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  • Three-dimensional in vivo motion analysis of normal knees employing transepicondylar axis as an evaluation parameter 査読

    Osamu Tanifuji, Takashi Sato, Koichi Kobayashi, Tomoharu Mochizuki, Yoshio Koga, Hiroshi Yamagiwa, Go Omori, Naoto Endo

    KNEE SURGERY SPORTS TRAUMATOLOGY ARTHROSCOPY   21 ( 10 )   2301 - 2308   2013年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00167-012-2010-x

    Web of Science

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  • In Vivo Kinematics of the Extensor Mechanism of the Knee During Deep Flexion 査読

    Koichi Kobayashi, Ali Hosseini, Makoto Sakamoto, Wei Qi, Harry E. Rubash, Guoan Li

    JOURNAL OF BIOMECHANICAL ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME   135 ( 8 )   81002   2013年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1115/1.4024284

    Web of Science

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  • 外科的通顆軸をパラメターとして用いた三次元膝運動解析 有用性の検討

    谷藤 理, 佐藤 卓, 望月 友晴, 山際 浩史, 小林 公一, 渡辺 聡, 古賀 良生, 大森 豪

    JOSKAS   38 ( 4 )   153 - 153   2013年6月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(一社)日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会  

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  • 外科的通顆軸をパラメターとして用いた三次元膝運動解析 正常膝

    谷藤 理, 佐藤 卓, 望月 友晴, 山際 浩史, 小林 公一, 渡辺 聡, 古賀 良生, 大森 豪

    JOSKAS   38 ( 4 )   153 - 153   2013年6月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(一社)日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会  

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  • 人工膝関節置換術後のキネマティクス 外科的通顆軸をパラメターとして用いた三次元膝運動解析 UKA術前後運動

    望月 友晴, 佐藤 卓, 谷藤 理, 小林 公一, 渡辺 聡, 山際 浩史, 大森 豪, 古賀 良生, 遠藤 直人

    JOSKAS   38 ( 4 )   119 - 119   2013年6月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(一社)日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会  

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  • In-vivo patellar tendon kinematics during weight-bearing deep knee flexion 査読

    Koichi Kobayashi, Makoto Sakamoto, Ali Hosseini, Harry E. Rubash, Guoan Li

    JOURNAL OF ORTHOPAEDIC RESEARCH   30 ( 10 )   1596 - 1603   2012年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1002/jor.22126

    Web of Science

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  • 透過型近赤外分光法によるヒト関節軟骨含水率の定量的評価 査読

    山岸英大, 佐藤光, 田邊裕治, 菊池達哉, 坂本信, 小林公一, 古賀良生

    臨床バイオメカニクス   33   13 - 17   2012年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • MRIを用いた膝蓋腱長さ変化の生体内解析 査読

    坂本信, 長田郁美, 吉田秀義, 風間清子, 川上健作, 小林公一

    臨床バイオメカニクス   33   81 - 87   2012年10月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • UKA 人工膝単顆置換術における下肢アライメント変化と置換側コンパートメントJoint line変化との関係

    望月 友晴, 佐藤 卓, 山際 浩史, 小林 公一, 有海 明央, 渡辺 聡, 谷藤 理, 大森 豪, 古賀 良生, 遠藤 直人

    日本人工関節学会誌   41   446 - 447   2011年12月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(一社)日本人工関節学会  

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  • Three-dimensional in vivo motion analysis of normal knees using single-plane fluoroscopy 査読

    Osamu Tanifuji, Takashi Sato, Koichi Kobayashi, Tomoharu Mochizuki, Yoshio Koga, Hiroshi Yamagiwa, Go Omori, Naoto Endo

    JOURNAL OF ORTHOPAEDIC SCIENCE   16 ( 6 )   710 - 718   2011年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00776-011-0149-9

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  • 3次元下肢アライメント評価システムを用いた人工股関節ステム挿入管理法の開発 査読

    窪田陽介, 藤原諒, 坂本信, 小林公一, 古賀良生, 湊泉, 落合清秀, 清徳則雄

    臨床バイオメカニクス   32   339 - 345   2011年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • MRIを用いた脛距関節における接触領域のIn Vivo解析 査読

    坂本信, 牧岡諒太, 吉田秀義, 小林公一, 笹川圭右, 田邊裕治

    臨床バイオメカニクス   32   215 - 223   2011年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • 人工股関節摺動面における応力分布の数値解析 査読

    解晨, 坂本信, 西野勝敏, 湊泉, 古賀良生, 佐藤卓, 小林公一, 大森豪, 田邊裕治

    臨床バイオメカニクス   32   283 - 289   2011年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • Validation of near infrared spectroscopy for measurement of water content in human articular cartilage using gelatin model 査読

    Yamagishi E, Tanabe Y, Kikuchi T, Sakamoto M, Kobayashi K

    Journal of the Japanese Society of Experimental Mechanics   11   ss239 - ss243   2011年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本実験力学会  

    This paper deals with the applicability of the near infrared (NIR) spectroscopy to quantitative measurement of the water content in human articular cartilage using gelatin model. We developed the device using NIR light at a wave length of 970nm, and investigated whether or not the device was useful for the measurement of the water content in articular cartilage. The gelatin was used as materials for the specimens with single, two- and three-layers. The absorbance defined as the intensity ratio between emitting and receiving NIR lights, the variation of receiving light intensity with the water content, and that with the distance between two probes of the light source and sensor were measured. The absorbance increased with increasing water content and with increasing probe distance (R^2=0.86～0.91). In the layered specimens, the light was supposed to pass through the surface layer and then reach the adjacent layer. These results showed that the device was useful for the measurement of the water content in the single and layered specimens. This study suggested that the device developed in this study have some possibilities of acquiring the quantitative data of water content at any point from the surface of articular cartilage.

    DOI： 10.11395/jjsem.11.s239

    CiNii Article

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    その他リンク： http://hdl.handle.net/10191/26369

  • 透視X線画像を用いた人工膝関節単顆置換術前後のTEAからみた三次元運動解析

    望月 友晴, 佐藤 卓, 山際 浩史, 渡辺 聡, 谷藤 理, 小林 公一, 大森 豪, 古賀 良生, 遠藤 直人

    JOSKAS   36 ( 4 )   332 - 332   2011年6月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(一社)日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会  

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  • 透視X線画像を用いた人工膝関節単顆置換術前後の三次元運動解析

    望月 友晴, 佐藤 卓, 山際 浩史, 谷藤 理, 小林 公一, 古賀 良生, 大森 豪, 松枝 宗則, 遠藤 直人

    日本整形外科学会雑誌   85 ( 3 )   S352 - S352   2011年3月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(公社)日本整形外科学会  

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  • イメージマッチングによる膝関節接触状態評価法の実験的検証

    豊田 貴嗣, 小林 公一, 坂本 信

    臨床バイオメカニクス   32   483 - 487   2011年

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    記述言語：日本語  

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  • Estimation of in-vivo quadriceps forces of the KNEE - A combined in-vivo patellofemoral joint kinematics measurement and finite element prediction 査読

    Koichi Kobayashi, Guoan Li

    ASME 2011 Summer Bioengineering Conference, SBC 2011   851 - 852   2011年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    DOI： 10.1115/SBC2011-53521

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  • TKAにおけるTransepicondylar Axisからみた大腿骨顆部形状変化

    望月 友晴, 佐藤 卓, 山際 浩史, 小林 公一, 渡辺 聡, 谷藤 理, 大森 豪, 古賀 良生, 遠藤 直人

    日本人工関節学会誌   40   592 - 593   2010年12月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語   出版者・発行元：(一社)日本人工関節学会  

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  • 3次元下肢アライメント評価システムを用いた人工股関節ステム設置管理法におけるイメージマッチングの精度検証

    窪田 陽介, 坂本 信, 小林 公一, 古賀 良生, 湊 泉, 伊藤 知之, 清徳 則雄

    臨床バイオメカニクス = Japanese journal of clinical biomechanics   31   313 - 319   2010年9月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

    CiNii Article

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  • 脛骨骨形状コンピュータモデルの座標系自動構築法

    解 晨, 笹川 圭右, 古賀 良生, 佐藤 卓, 谷藤 理, 坂本 信, 小林 公一, 田邊 裕治

    臨床バイオメカニクス = Japanese journal of clinical biomechanics   31   333 - 340   2010年9月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • 軟骨における近赤外線の透過特性 : ゼラチンモデルによる基礎的検討

    松本 剛, 小田島 広記, 菊池 達哉, 小林 公一, 坂本 信, 田邊 裕治, 古賀 良生

    臨床バイオメカニクス = Japanese journal of clinical biomechanics   31   73 - 77   2010年9月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • 距骨および踵骨海綿骨のMRIによる In Vivo 構造解析

    坂本 信, 笹川 圭右, 窪田 陽介, 小林 公一, 吉田 秀義

    臨床バイオメカニクス = Japanese journal of clinical biomechanics   31   13 - 20   2010年9月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • イメージレジストレーション法による膝関節の接触動態解析

    小田川 健一, 豊田 貴嗣, 小林 公一, 谷藤 理, 笹川 圭右, 佐藤 卓, 坂本 信, 古賀 良生, 田邊 裕治, 大森 豪

    臨床バイオメカニクス   31   349 - 355   2010年9月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • MRI骨・軟骨モデルを用いた3次元下肢アライメント評価システムの精度評価

    笹川 圭右, 坂本 信, 小林 公一, 古賀 良生, 田邊 裕治, 大森 豪, 佐藤 卓

    臨床バイオメカニクス   31   341 - 348   2010年9月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • Numerical analysis of pressure on cup surface after THA 査読

    Kai S, Sakamoto M, Kobayashi K, Minato I, Koga Y, Tanabe Y

    Journal of the Japanese Society of Experimental Mechanics   10   ss251 - ss255   2010年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本実験力学会  

    Estimation of the artificial hip joint contact area and pressure distribution during motions of daily life is important in predicting joint degeneration mechanism and implant wear. The purpose of this study was to develop a method of applying discrete element analysis (DEA) based on a rigid body spring model to artificial hip joint, and to analyze contact area and pressure distribution during different motions. Post-operative motion analyses of four basic motions, such as fast walking, slow walking, standing up and sitting down were performed by using VICON system and Kistler force plate. Implant orientation was obtained by matching the contours of 3D bone model and implant CAD model to those of the biplanar CR images. Triangular mesh at interior surface of cup model was considered as liner surface and used for applying DEA to artificial hip joint.Because stem model was considered to be a rigid body and consequential transformations occurred only inside the liner model, triangular mesh was considered to be a compressive spring respectively.The change of contact area and the pressure distribution under dynamic condition were calculated easily through these considerations, and rapid increase accompanied with change of area was observed in knee bending motions.

    DOI： 10.11395/jjsem.10.s251

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    その他リンク： http://hdl.handle.net/10191/26374

  • In vivo contact areas of tibiotalar joint measured with magnetic resonance imaging 査読

    Sakamoto M, Nodaguchi Y, Tanabe Y, Sasagawa K, Kubota Y, Kobayashi K

    Journal of the Japanese Society of Experimental Mechanics   10   ss247 - ss250   2010年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本実験力学会  

    DOI： 10.11395/jjsem.10.s234

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  • Accuracy verification of image-matching in a setting method for the stem during total hip arthroplasty 査読

    Kubota Y, Sakamoto M, Kobayashi K, Koga Y, Tanabe Y

    Journal of the Japanese Society of Experimental Mechanics   10   ss234 - ss239   2010年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本実験力学会  

    Currently, stem insertion during total hip arthroplasty (THA) is not well controlled. The present study investigated a method for improving stem setting in accordance with preoperative planning using a three-dimensional (3-D) computed tomography (CT) model of the femur and RGB images of the excised femoral head. We utilized three femoral heads removed during THA and modeled each head using three spherical acrylic markers. Each femoral head was osteotomized using a parallel jig and three rectangular images of the osteotomized head were taken using a CCD camera. Each femoral head was then set on a camera base and RGB images were taken from three orthogonal directions using the CCD camera. The B-images of the femoral head and the 3-D bone model were processed through image-matching software using an automatic outline extraction and downhill simplex method. The position of the contralateral side of the jig, related to the femur, was measured using a 3-D measuring system in order to validate the accuracy of the image-matching. However, since validation of the accuracy of the image-matching is difficult once the femoral head is excised, a six-degree-of-freedom board was used to facilitate the accuracy validation.

    DOI： 10.11395/jjsem.10.s247

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    その他リンク： http://hdl.handle.net/10191/26371

  • Three-dimensional In vivo contact analysis of the wrist joint during wrist motion 査読

    Sasagawa K, Sakamoto M, Yoshida H, Kobayashi K, Tanabe Y

    Journal of the Japanese Society of Experimental Mechanics   10   ss261 - ss266   2010年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本実験力学会  

    The wrist joint is condyloid and capable of movement through two axes: palmar/dorsal flexion and radial/ulnar deviation. Knowledge of in vivo joint mechanics is important for understanding pathological mechanisms and the treatment of various joint problems. The purpose of this study was to investigate the in vivo wrist joint mechanism during wrist motion. In vivo wrist joint contact and the kinematics of the scaphoid and lunate during palmar/dorsal flexion and radial/ulnar deviation were examined using magnetic resonance imaging (MRI). The wrist joints of 15 healthy young volunteers were scanned at 8 positions (.30 deg of palmar flexion; neutral; 30, 60, and 90 deg of dorsal flexion; .20 deg of radial deviation; neutral; and 20 deg of ulnar deviation). Contact of the wrist joint was estimated quantitatively from the derived MR images. Using three-dimensional surface models of the carpal bones, the kinematics of the scaphoid and lunate were analyzed three-dimensionally.

    DOI： 10.11395/jjsem.10.s261

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    その他リンク： http://hdl.handle.net/10191/26375

  • 人工膝関節単顆置換術適応症例における術前の三次元膝運動解析

    望月 友晴, 佐藤 卓, 山際 浩史, 谷藤 理, 小林 公一, 古賀 良生, 大森 豪, 遠藤 直人

    JOSKAS   35 ( 4 )   312 - 312   2010年6月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(一社)日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会  

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  • Three-dimensional lower extremity alignment in the weight-bearing standing position in healthy elderly subjects 査読

    Akihiro Ariumi, Takashi Sato, Koichi Kobayashi, Yoshio Koga, Go Omori, Izumi Minato, Naoto Endo

    JOURNAL OF ORTHOPAEDIC SCIENCE   15 ( 1 )   64 - 70   2010年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00776-009-1414-z

    Web of Science

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  • Automated image registration for assessing three-dimensional alignment of entire lower extremity and implant position using bi-plane radiography 査読

    Koichi Kobayashi, Makoto Sakamoto, Yuji Tanabe, Akihiro Ariumi, Takashi Sato, Go Omori, Yoshio Koga

    JOURNAL OF BIOMECHANICS   42 ( 16 )   2818 - 2822   2009年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jbiomech.2009.08.022

    Web of Science

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  • MRIを用いた関節の接触領域の測定

    吉田 秀義, 小林 公一, 坂本 信, 田邊 裕治

    日本放射線技術學會雜誌   65 ( 10 )   1407 - 1414   2009年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：Japanese Society of Radiological Technology  

    Elevated contact stress on the articular joints has been hypothesized to contribute to articular cartilage wear and joint pain. However, given the limitations of using contact stress and areas from human cadaver specimens to estimate articular joint stress, there is need for an &lt;i&gt;in vivo&lt;/i&gt; method to obtain such data. Magnetic resonance imaging (MRI) has been shown to be a valid method of quantifying the human joint contact area, indicating the potential for &lt;i&gt;in vivo&lt;/i&gt; assessment. The purpose of this study was to describe a method of quantifying the tibiofemoral joint contact area using MRI. The validity of this technique was established in porcine cadaver specimens by comparing the contact area obtained from MRI with the contact area obtained using pressure-sensitive film (PSF). In particular, we assessed the actual condition of contact by using the ratio of signal intensity of MR images of cartilage surfaces. Two fresh porcine cadaver knees were used. A custom loading apparatus was designed to apply a compressive load to the tibiofemoral joint. We measured the contact area by using MRI and PSF methods. When the ratio of signal intensity of the cartilage surface was 0.9, the error of the contact area between the MR image and PSF was about 6%. These results suggest that this MRI method may be a valuable tool in quantifying joint contact area&lt;i&gt; in vivo&lt;/i&gt;.

    DOI： 10.6009/jjrt.65.1407

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  • MRIによる海綿骨の3次元構造解析

    坂本 信, 比護 祐介, 笹川 圭右, 小林 公一, 吉田 秀義, 宮尾 益尚

    臨床バイオメカニクス = Japanese journal of clinical biomechanics   30   27 - 34   2009年9月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • 1方向X線像を用いた骨の2D-3Dイメージレジストレーション精度

    小田川 健一, 小林 公一, 坂本 信, 谷藤 理, 田邊 裕治, 古賀 良生, 佐藤 卓, 大森 豪

    臨床バイオメカニクス = Japanese journal of clinical biomechanics   30   457 - 462   2009年9月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • 3次元下肢アライメント評価システムを用いた人工股関節ステム設置管理法の開発

    窪田 陽介, 坂本 信, 小林 公一, 古賀 良生, 佐藤 卓, 田邊 裕治, 解 晨, 清徳 則雄

    臨床バイオメカニクス = Japanese journal of clinical biomechanics   30   301 - 306   2009年9月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • モーション・キャプチャー・システムを用いた大腿脛骨関節の3次元運動推定法の開発 : 3次元下肢アライメント評価システムの3次元運動解析への応用

    木村 太郎, 西野 勝敏, 解 晨, 大森 豪, 田邊 裕治, 坂本 信, 小林 公一, 清徳 則雄, 古賀 良生

    臨床バイオメカニクス = Japanese journal of clinical biomechanics   30   487 - 492   2009年9月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • MRIモデルの3次元下肢アライメント評価システムへの応用

    笹川 圭右, 石谷 周一, 坂本 信, 小林 公一, 林 豊彦, 田邊 裕治, 佐藤 卓, 大森 豪, 古賀 良生

    臨床バイオメカニクス = Japanese journal of clinical biomechanics   30   479 - 486   2009年9月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • MRIによる橈骨手根関節の3次元接触領域解析

    笹川 圭右, 坂本 信, 小林 公一, 吉田 秀義, 田邊 裕治

    臨床バイオメカニクス = Japanese journal of clinical biomechanics   30   89 - 96   2009年9月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本臨床バイオメカニクス学会  

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  • Three-dimensional contact analysis of human wrist joint using MRI 査読

    Sasagawa K, Sakamoto M, Yoshida H, Kobayashi K, Tanabe Y

    Japanese Society of Experimental Mechanics   9   ss167 - ss171   2009年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.11395/jjsem.9.s167

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  • Imaged-based matching for natural knee kinematics measurement using single-plane fluoroscopy 査読

    Kobayashi K, Tanaka N, Odagawa K, Sakamoto M, Tanabe Y

    Journal of the Japanese Society of Experimental Mechanics   9   ss162 - ss166   2009年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.11395/jjsem.9.s162

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  • Viscoelastic properties of microstructural components of rat cortical bone tissue measured by dynamic nanoindentation 査読

    Sakamoto M, Kobayashi K

    Journal of the Japanese Society of Experimental Mechanics   9   ss151 - ss155   2009年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本実験力学会  

    Dynamic nanoindentation was used to determine microstructural viscoelastic properties of single osteons and interstitial lamellae of rat cortical bone tissue. The effects of mineral, organic and water contents on macrostructural viscoelastic properties were also investigated. Compared to interstitial lamellae, the storage moduli of osteons were significantly lower; however, loss tangents were higher. The storage modulus and mineral content were correlated, and the loss tangent and the organic and water contents were linearly correlated.

    DOI： 10.11395/jjsem.9.s151

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  • Development of Controlling Stem Setting Using Image-matching in Total Hip Arthroplasty 査読

    Kubota Y, Sakamoto M, Kobayashi K, Koga Y, Sato T, Tanabe Y, Kai S, Seitoku N

    4th Asian Pacific Conference on Biomechanics   337   2009年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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  • Accuracy of single plane X-ray image-based technique for assessment of knee kinematics 査読

    Koichi Kobayashi, Ken-ichi Odagawa, Makoto Sakamoto, Yuji Tanabe

    Journal of Biomechanical Science and Engineering   4 ( 2 )   192 - 200   2009年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1299/jbse.4.192

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  • MRIとCTを用いた3次元骨形状モデルの精度に関する検討

    笹川 圭右, 渡辺 聡, 小林 公一, 坂本 信, 田邊 裕治, 佐藤 卓, 古賀 良生

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   29   397 - 402   2008年11月

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  • 2方向X線像を用いた骨および人工膝関節の3次元自動位置姿勢推定法の精度

    小林 公一, 田中 伸明, 小田川 健一, 佐藤 卓, 坂本 信, 田邊 裕浴, 大森 豪, 古賀 良生

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   29   421 - 426   2008年11月

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  • ヒト象牙質のミネラル密度と粘弾性的特性の評価

    坂本 信, 北村 拓也, 笹川 圭右, 小林 公一, 遠藤 英昭, 伊藤 秀美

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   29   153 - 160   2008年11月

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  • 近赤外線水分計を用いた関節軟骨含水量の測定 : 透過法による近赤外光の減衰特性の評価

    佐藤 真也, 濱田 一成, 田邊 裕治, 坂本 信, 小林 公一, 菊池 達哉, 古賀 良生

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   29   81 - 86   2008年11月

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  • 透視X線像を用いた膝関節の3次元的位置姿勢の自動推定

    田中 伸明, 小林 公一, 田邊 裕治, 佐藤 卓, 古賀 良生, 大森 豪, 坂本 信

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   29   403 - 408   2008年11月

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  • ヒト象牙質の動的粘弾性

    坂本 信, 笹川 圭右, 小林 公一, 遠藤 英昭, 伊藤 秀美

    実験力学 : journal of JSEM   8 ( 2 )   121 - 126   2008年6月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本実験力学会  

    DOI： 10.11395/jjsem.8.121

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  • 近赤外線水分計を用いた軟骨含水率の定量評価に関する基礎的研究

    濱田 一成, 佐藤 真也, 菊池 達哉, 田邊 裕治, 坂本 信, 小林 公一, 古賀 良生

    非破壊検査 = JOURNAL OF THE JAPANESE SOCIETY FOR NON-DESTRUCTIVE INSPECTION   57 ( 2 )   89 - 95   2008年2月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本非破壊検査協会  

    DOI： 10.11396/jjsndi.57.89

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  • 超高分子量ポリエチレンの衝撃圧縮特性に及ぼす低ガンマ線照射の影響と構成則の検討 査読

    小林公一, 坂本信, 田邊裕治

    材料   57 ( 9 )   882-886 (J-STAGE) - 886   2008年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本材料学会  

    The effects of low-gamma irradiation on the impact compressive properties of ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) were investigated. Gamma irradiation was performed at 30kGy in nitrogen or at 29kGy in air without post-irradiation treatment. Impact compressive tests using the split-Hopkinson pressure-bar (SHPB) technique were performed to measure stress–strain relations up to a true strain of 8% at a strain rate of 260s-1. Gamma irradiation in air significantly increased the Young&#039;s modulus and the 0.5% yield stress, and gamma irradiation in N2 significantly increased the 0.5% yield stress, as determined by impact compressive testing. The impact stress-strain behaviors of both unirradiated and gamma irradiated UHMWPE specimens were compared by the elasto-viscoplastic model proposed by Bergström [Biomaterials Vol.23 p.2329 (2002)]. We found that the elasto-viscoplastic model had a potential to predict the observed impact stress-strain responses.

    DOI： 10.2472/jsms.57.882

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  • MRIによる膝蓋大腿関節の接触領域分布の解析

    坂本 信, 下田 優, 小林 公一, 吉田 秀義, 田邊 裕治

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   28   161 - 166   2007年11月

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  • 人工股関節置換術(THA)における大腿骨側術中支援法の開発

    解 晨, 田邊 裕治, 古賀 良生, 佐藤 卓, 渡辺 聡, 小林 公一, 湊 泉, 清徳 則雄

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   28   263 - 268   2007年11月

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  • 骨の透視X線像と3次元形状モデルのイメージマッチングによる3次元位置姿勢推定の精度検証

    田中 伸明, 小林 公一, 田邊 裕治, 佐藤 卓, 渡辺 聡, 古賀 良生, 大森 豪, 坂本 信, 清徳 則雄

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   28   335 - 339   2007年11月

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  • 関節鏡を用いたTHA臼蓋側術中支援システムの位置決め精度向上

    武田 裕也, 古賀 良生, 湊 泉, 田邊 裕治, 林 豊彦, 小林 公一

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   28   275 - 279   2007年11月

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  • 3次元下肢アライメント評価におけるCTスライス間隔がモデルに与える影響についての検討

    山崎 芳裕, 坂本 信, 小林 公一, 田邊 裕治, 佐藤 卓, 渡辺 聡, 古賀 良生, 清徳 則雄

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   28   369 - 373   2007年11月

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  • MRIから構築された骨の3次元形状モデルの精度検証

    笹川 圭右, 渡辺 聡, 小林 公一, 坂本 信, 佐藤 卓, 古賀 良生

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   28   349 - 354   2007年11月

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  • 人工膝関節大腿骨部手術操作支援法についての実験的検証

    水落 悠介, 解 晨, 古賀 良生, 佐藤 卓, 渡辺 聡, 田邊 裕治, 小林 公一, 清徳 則雄

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   28   219 - 223   2007年11月

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  • The elastic contact between a circular rigid punch and a transversely isotropic layer bonded to a rigid foundation 査読

    Sakamoto M, Kobayashi K

    Theoretical and Applied Mechanics   56   15 - 28   2007年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.11345/nctam.56.15

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  • The effects of strain rate and low-gamma irradiation on the compressive properties of UHMWPE. 査読

    Kobayashi K, Kakinoki T, Sakamoto M, Tanabe Y

    Bio-medical materials and engineering   17 ( 2 )   87 - 95   2007年

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  • 透視側面X線像による人工膝関節3次元位置姿勢推定の精度検証

    小林 公一, 佐藤 卓, 大森 豪, 古賀 良生, 坂本 信, 田邊 裕治

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   27   225 - 229   2006年10月

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  • 動的ナノインデンテーション法による皮質骨の動的粘弾性測定

    坂本 信, 村田 冬樹, 岩田 貴之, 甲田 文一, 小林 公一, 大森 豪, 田邊 裕治, 原 利昭

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   27   53 - 59   2006年10月

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  • 近赤外線水分計を用いた軟骨内水分量の定量評価

    濱田 一成, 田邊 裕治, 菊池 達哉, 小林 公一, 坂本 信, 古賀 良生

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   27   35 - 38   2006年10月

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  • 関節鏡画像を用いた人工股関節臼蓋側の術中操作支援法

    志村 将史, 古賀 良生, 大森 豪, 湊 泉, 佐藤 卓, 小林 公一, 清徳 則雄, 中村 康雄, 林 豊彦

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   27   247 - 252   2006年10月

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  • The axisymmetric problem of an elastic layer indented by an infinite rigid punch with a circular hole 査読

    Sakamoto M, Kobayashi K

    Theoretical and Applied Mechanics   55   61 - 71   2006年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.11345/nctam.55.61

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  • MRIを用いた脛骨大腿関節の接触面積と運動解析

    吉田 秀義, 渡辺 圭一, 田邊 裕治, 小林 公一, 坂本 信, Yoshida Hidenori, Watanabe Keichi, Tanabe Yuji, Kobayashi Koichi, Sakamoto Makoto

    実験力学   6 ( 1 )   31 - 35   2006年3月

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    記述言語：日本語  

    This study analyzed tibio-femoral joint kinematics and contact area during knee flexion at 0ｰ, 30ｰ, 60ｰ, 90ｰ and 135ｰ using magnetic resonance imaging with a 3D-fat-suppressed fast low angle shot sequence (3D-FLASH). At a 200N loading situation, knee flexion angles were chosen to be 0ｰ, 30ｰand 60ｰ. Sagittal and coronal images were obtained under the loading and unloading situations from 6 healthy male Japanese volunteers. At unloading situation, from 0ｰ to 90ｰ the centroids of the medial and lateral contact areas translated backward and outside. From 90ｰ to 135ｰ the centroids of the medial and lateral contact areas translated backward and inside. The contact areas tended to decrease, but from 60ｰ to 135ｰ knee flexion the medial contact area was not changed generally. At loading situation, almost the same results as observed at unloading situation for each translation were obtained. However, the translation of centroids of the medial and lateral contact areas decreased with an increase of knee flexion, and the centroids moved roughly straight backward as well. The contact areas increased at each knee flexion angle as compared to unloading situation. These results showed good correlation with previous ones found in the other studies of knee kinematics.

    DOI： 10.11395/jjsem.6.31

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  • MRIを用いた脛骨大腿関節の接触面積と運動解析

    吉田 秀義, 渡辺 圭一, 田邊 裕治, 小林 公一, 坂本 信

    実験力学 : journal of JSEM   6 ( 1 )   139 - +   2006年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    DOI： 10.11395/jjsem.6.31

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  • 象牙質の粘弾性的挙動と組成の関連

    長谷川 裕司, 小林 公一, 坂井 淳, 甲田 文一, 黒江 敏史, 大畑 昇, 田邊 裕治, 坂本 信

    接着歯学 = Adhesive dentistry   23 ( 4 )   269 - 269   2005年12月

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  • ヒト歯根象牙質における力学的特性の荷重速度依存性の解析

    長谷川 裕司, 小林 公一, 坂井 淳, 甲田 文一, 黒江 敏史, 大畑 昇, 田邊 裕治, 坂本 信

    北海道歯学雑誌   26 ( 2 )   237 - 245   2005年12月

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  • ホプキンソン棒法による関節軟骨の力学的特性評価

    柿木 俊彦, 小林 公一, 坂本 信, 涌井 隆, 田邊 裕治, 菊池 達哉, 大森 豪, 古賀 良生

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   26   65 - 70   2005年10月

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  • 単純X線像を用いた人工膝関節近傍における海綿骨の評価

    小林 公一, 坂本 信, 田邊 裕治, 大森 豪, 古賀 良生

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   26   41 - 46   2005年10月

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  • ナノインデンテーションによるラット大腿皮質骨の力学的性質と骨密度との関係

    坂本 信, 佐藤 憲二, 田邊 裕治, 村田 冬樹, 小林 公一, 坂井 淳, 原 利昭, 大森 豪

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   26   35 - 40   2005年10月

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  • 3次元下肢アライメント評価システムにおける回転台式撮影装置の開発と測定精度の検討

    山崎 芳裕, 小林 公一, 坂本 信, 田邊 裕治, 大森 豪, 古賀 良生, 佐藤 卓, 祖父江 展

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   26   181 - 186   2005年10月

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  • The axisymmetric contact problem of a transversely isotropic layer subjected to a tensile stress applied over a circular region 査読

    Sakamoto M, Kobayashi K

    Theoretical and Applied Mechanics   54   3 - 15   2005年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.11345/nctam.54.3

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  • ラット大腿皮質骨の力学的性質と骨密度との関係

    坂本 信, 佐藤 憲二, 田邊 裕治, 小林 公一, 村田 冬樹, 坂井 淳

    実験力学 : journal of JSEM   5 ( 1 )   40 - 44   2005年3月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本実験力学会  

    DOI： 10.11395/jjsem.5.40

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  • ラット大腿皮質骨の力学的性質と骨密度との関係

    坂本 信, 佐藤 憲二, 田邊 裕治, 小林 公一, 村田 冬樹, 坂井 淳, Sakamoto Makoto, Sato Kenji, Tanabe Yuji, Kobayashi Koichi, Murata Fuyuki, Sakai Jun

    実験力学   5 ( 1 )   40 - 44   2005年3月

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    記述言語：日本語  

    The mechanical properties of cortical bone are a consequence of the interaction between the mineral and collagen components. Small variations in the amount of mineral present in a section of bone can have a large influence on its mechanical properties. Studies have shown the correlations between Vickers microhardness and mineral content, and Vickers microhardness and elastic modulus using three-point and four-point bending tests. However, the precise nature of statistical relationship has yet to be established. Nanoindentation, which evolved from Vickers microhardness test, allows for measurement of mechanical properties of cortical bone at the nanometer scale. The nanoindentation technique has been applied to estimate mechanical properties of bone at a microscopic length scale, overcoming the limitations of traditional mechanical tests for small specimens. In this study, the relationships between mechanical properties measured by nanoindentation and volumetric Bone Mineral Density (vBMD) measured by peripheral Quantitative Computed Tomography (pQCT) in femoral cortical bone from a variety of ages of rats were investigated. The specimen of rat cortical bone used here was Haversian bone. Experimentally measured elastic modulus was correlated with vBMD (r=0.80). It was found that a good correlation also existed between hardness and vBMD (r=0.81).

    DOI： 10.11395/jjsem.5.40

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  • ウシ海綿骨のねじり特性と3次元骨梁構造との関係

    小林 公一, 海藤 隆紀, 山田 麻由, 坂本 信, 田邊 裕治, 原 利昭

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   25   1 - 6   2004年11月

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  • 近赤外線センサによる軟骨含水量の測定(第2報) : 軟骨変性と吸光度回復の関係

    濱田 一成, 田辺 裕治, 菊池 達哉, 小林 公一, 坂本 信, 古賀 良生

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   25   103 - 107   2004年11月

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  • 歯硬組織のナノレベルにおける力学的性質

    坂井 淳, 甲田 文一, 坂本 信, 小林 公一, 原 利昭, 伊藤 秀美, 長谷川 裕司, 黒江 敏史, 大畑 昇

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   25   229 - 233   2004年11月

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  • 引張りおよび引張り-ねじり試験によるブタ前十字靭帯の力学的特性評価

    高柳 津富, 小林 公一, 坂本 信, 田邊 裕治, 瀬川 博之, 大森 豪, 古賀 良生

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   25   167 - 171   2004年11月

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  • ナノインデンテーションを用いたウシ椎体シェルの弾性率および硬さの測定

    坂本 信, 村田 冬樹, 小林 公一, 佐藤 憲二, 坂井 淳, 田邊 裕治, 原 利昭, 大森 豪

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   25   19 - 24   2004年11月

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  • The axisymmetric contact problem of an elastic layer subjected to a tensile stress applied over a circular region 査読

    Sakamoto M, Kobayashi K

    Theoretical and Applied Mechanics   53   27 - 36   2004年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.11345/nctam.53.27

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  • 超高分子量ポリエチレンの衝撃圧縮特性 : ガンマ線照射による特性変化と人工股関節における動的応力・ひずみ解析

    小林 公一, 柿木 俊彦, 田邊 裕治, 坂本 信

    実験力学 : journal of JSEM   3 ( 4 )   225 - 229   2003年12月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本実験力学会  

    Mechanical properties of ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) used as a bearing material in total joint replacement system have been investigated under impact compressive load. Ten cylindrical specimens, 8mm in both diameter and length, were machined from compression molded UHMWPE rods. Half of these specimens were gamma-irradiated in air at a dose of 2.9 Mrad without post irradiation treatment. Impact compression tests were performed using the split-Hopkinson pressure-bar technique to evaluate dynamic stress-strain relation up to 8% strain at a strain rate of about 400s-1. For both gamma-irradiated and unirradiated specimens, stress-strain relations exhibited relatively linear portions up to 2% strains and the gradients eventually decreased with increasing strain. Young's modulus determined from the linear portion and 0.5% yield stress were significantly higher for gamma-irradiated specimens than for unirradiated specimens. Two-dimensional elasto-plastic stress and strain analysis of hip prosthesis was performed under impact loading using a finite element method. Results indicated that the increase in mechanical properties induced by gamma irradiation reduced plastic strain within the UHMWPE cup.

    DOI： 10.11395/jjsem2001.3.225

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  • 永久歯と乳歯の微小硬さ評価

    坂井 淳, 甲田 文一, 坂本 信, 小林 公一, 丸山 康夫, 伊藤 秀美, 原 利昭

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   24   133 - 137   2003年11月

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  • 超微小押込み試験による皮質骨の力学的特性評価

    坂本 信, 佐藤 憲二, 小林 公一, 坂井 淳, 高野 英資, 原 利昭

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   24   1 - 5   2003年11月

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  • 超微小押込み試験を用いた硬組織の力学的性質測定

    坂本信, 佐藤憲二, 甲田文一, 坂井淳, 小林公一, 田辺裕治, 伊藤秀美

    日本実験力学会講演論文集   ( 3 )   127 - 130   2003年7月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本実験力学会  

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  • 変断面打撃棒を用いたホプキンソン棒法衝撃試験

    小林 公一, 田辺 裕治

    実験力学 : journal of JSEM   2 ( 2 )   35 - 39   2002年6月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本実験力学会  

    DOI： 10.11395/jjsem2001.2.117

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  • Strength Criterion for Bovine Tibial Trabecular Bone under Multiaxial Stress 査読

    KOBAYASHI Koichi, Jun SAKAI, SAKAMOTO Makoto   50   91 - 96   2001年10月

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    記述言語：英語  

    DOI： 10.11345/nctam.50.91

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  • 衝撃圧縮荷重下におけるウシ海綿骨の力学的挙動

    小林 公一, 田辺 裕治, 原 利昭

    日本機械学会論文集. A編   63 ( 616 )   2624 - 2630   1997年12月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本機械学会  

    Dynamic compressive behaviour of bovine trabecular bone was investigated. Compression tests on cylindrical specimens of bovine distal femurs were carried out using the split-Hopkinson pressurebar (SHPB) technique at strain rates ranging from 100 to 700 s^&lt;-1&gt;. Quasi-static compression tests were also performed using an Instron-type materials testing machine at strain rates of 2×10^&lt;-4&gt; and 2×10^&lt;-3&gt; s^&lt;-1&gt;. Stiffness and ultimate strength were greater at greater apparent density and at higher strain rate. Both stress relaxation and creep functions were determined based on stress-time and strain-time relations obtained by the SHPB tests. Relaxation time and retardation time had no correlation with apparent density. The three-element standard linear solid model was then validated by these functions. The elastic spring stiffness of the model, E_1,had a strong positive correlation with apparent density, while the elastic spring stiffness, E_2,and the viscosity coefficient, η, showed less correlation with apparent density. No significant differences in the relaxation and retardation times, the elastic spring stiffnesses, E_1,E_2,and the viscosity coefficient, η, were observed between the specimens with and without marrow.

    DOI： 10.1299/kikaia.63.2624

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  • 圧縮試験による関節軟骨の力学的特性評価 : 試験片側面拘束の有無による圧縮特性の差異

    小林 公一, 田辺 裕治, 原 利昭

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   17   343 - 348   1996年10月

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  • ウシち密骨の粘弾性特性の温度依存性 : 衝撃3点曲げ試験による評価

    大西 理文, 小林 公一, 田辺 裕治, 原 利昭

    日本臨床バイオメカニクス学会誌 = Proceedings of ... Annual Meeting of Japanese Society for Clinical Biomechanics and Related Research   16   433 - 436   1995年10月

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  • Anisotropy in the dynamic non-linear viscoelastic properties of bovine compact bone 査読

    Yuji Tanabe, Koichi Kobayashi

    Journal of Materials Science: Materials in Medicine   5 ( 6-7 )   397 - 401   1994年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Kluwer Academic Publishers  

    DOI： 10.1007/BF00058972

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  • IDENTIFICATION OF THE DYNAMIC PROPERTIES OF BONE USING THE SPLIT-HOPKINSON PRESSURE-BAR TECHNIQUE 査読

    Y TANABE, K KOBAYASHI, M SAKAMOTO, T HARA, H TAKAHASHI

    BIOMATERIALS MECHANICAL PROPERTIES   1173   127 - 141   1994年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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MISC

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講演・口頭発表等

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産業財産権

  • 歯科用の画像処理装置、歯科用の撮影システム、歯科用の画像処理方法及びプログラム

    坂本 信, 小林 公一, 森清 友亮, 坂上 勇太, 亀田 剛

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    出願人：国立大学法人 新潟大学

    出願番号：JP2018039182  出願日：2018年10月

    特許番号/登録番号：特許第7068713号  登録日：2022年5月 

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  • 歯科用の画像処理装置、歯科用の撮影システム、歯科用の画像処理方法及びプログラム

    坂本 信, 小林 公一, 森清 友亮, 坂上 勇太, 亀田 剛

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    出願人：国立大学法人 新潟大学

    出願番号：JP2018039182  出願日：2018年10月

    公表番号：WO2019-082841  公表日：2019年5月

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  • 人工股関節置換術支援用治具及び人工股関節置換術支援システム

    小林 公一, 古賀 良生

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    出願人：国立大学法人 新潟大学, 古賀 良生

    出願番号：特願2005-258217  出願日：2005年9月

    公開番号：特開2007-068729  公開日：2007年3月

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受賞

  • 論文賞

    2007年8月   日本実験力学会   ラット大腿皮質骨の力学的性質と骨密度との関係

    小林 公一

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 新たな口腔内座標系に基づいた３次元口腔構造・機能診断，治療支援システムの開発

    研究課題/領域番号：22K12799

    2022年4月 - 2025年3月

    制度名：科学研究費助成事業

    研究種目：基盤研究(C)

    提供機関：日本学術振興会

    坂本 信, 平元 和彦, 亀田 剛, 小林 公一

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    配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）

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  • 変形性膝関節症の病態解明－長期疫学および新しい運動学的アプローチ

    研究課題/領域番号：19K09610

    2019年4月 - 2023年3月

    制度名：科学研究費助成事業

    研究種目：基盤研究(C)

    提供機関：日本学術振興会

    大森 豪, 古賀 寛, 田邊 裕治, 小林 公一, 坂本 信

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    配分額：4030000円 （ 直接経費：3100000円 、 間接経費：930000円 ）

    ・本研究の目的は、①変形性膝関節症（以下膝OA)の病態と発症進行因子の解明、②特に早期膝OAの病態解明、③膝OAの発症進行を予測可能とするシステムの開発である。
    ・2019年7月に本研究データの基盤となる新潟県十日町市松代地区における長期縦断疫学調査（松代膝検診）を実施、600人の受診者から横断データを得た。
    ・得られた横断データおよびこれまでの縦断データを組み合わせて解析をおこない、歩行時スラストの最重要因子が脛骨内側関節面傾斜であること、長期の骨皮質変化解析から膝内反の主病巣は脛骨近位部であり大腿骨遠位部の変化は少ないこと、早期膝OAの状態にて歩行における歩行速度や歩幅に変化が生ずること、いわゆるフレイルの筋力変化は膝OAに影響されることなどの新知見が得られ、これらについて学会発表や論文化を行った。
    ・その中で、さらに縦断的変化のデータの必要性が生じたため、本研究期間の延長を申請したうえで新型コロナの影響が少なければ2022年7月に再度上記地域における松代膝検診を行う予定としている。

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  • 下肢関節力学モデルの構築に関する研究

    2019年4月 - 2022年3月

    制度名：科学研究費助成事業基盤研究B

    提供機関：日本学術振興会

    小林 公一

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

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  • コーンビームCTによる三次元歯軸，歯列，顎運動を融合した口腔機能評価システム開発

    研究課題/領域番号：19K12752

    2019年4月 - 2022年3月

    制度名：科学研究費助成事業

    研究種目：基盤研究(C)

    提供機関：日本学術振興会

    坂本 信, 亀田 剛, 田邊 裕治, 小林 公一

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    配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）

    本研究は，臨床歯科で使用されるコーンビームCT画像を利用して，上下顎骨の解剖学的特徴点から三次元口腔内座標系を構築し，歯全体の三次元形状から自動計算的に三次元歯軸および歯列を求める．さらに提案した座標系を基盤として，数本の歯の空間運動から得られる簡便かつ精度の高い顎運動測定解析システムを確立し，これらを融合することにより，臨床診断応用が可能となる国内外で例をみない三次元口腔構造・機能評価システムを開発することで，社会に貢献することが目的である．この研究は，歯科矯正学や歯科放射線学はもとより，臨床歯学（歯科補綴学，口腔外科学，咬合学等）に広く利用される有意義な臨床歯科手法となり得るものである．

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  • 橈骨遠位端骨折の生体力学的要因の解明に向けた統合的研究

    研究課題/領域番号：17K06047

    2017年4月 - 2020年3月

    制度名：科学研究費助成事業

    研究種目：基盤研究(C)

    提供機関：日本学術振興会

    プラムディタ ジョナス, 田邊 裕治, 依田 拓也, 小林 公一, 坂本 信

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    配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）

    本研究では，橈骨遠位端骨折における骨折形態の多様性の発生要因を解明するために，破壊モデルを導入した手首有限要素モデルを新たに構築し，橈骨遠位端骨折を予測できる数値解析手法の確立を試みた．その結果，検証により妥当性が確認された精巧な手首有限要素モデルを得ることができた．また，ウシ大腿骨から採取した骨試験片による力学試験およびその試験の再現解析により，外力に対する骨組織の力学特性を取得するとともに骨折発生閾値を明らかにすることができた．さらに，手首有限要素モデルによるパラメータスタディにより，いくつかの骨折形態を再現でき，骨折形態に及ぼす生体力学的要因を推定することができた．

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  • 看護と工学の協働による次世代型助産実践能力育成プログラムの開発

    研究課題/領域番号：16H05584

    2016年4月 - 2020年3月

    制度名：科学研究費助成事業

    研究種目：基盤研究(B)

    提供機関：日本学術振興会

    定方 美恵子, 石田 真由美, 西方 真弓, 関島 香代子, 有森 直子, 中澤 紀代子, 坂本 信, 小林 公一, 田邊 裕治, 佐藤 悦

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    配分額：16510000円 （ 直接経費：12700000円 、 間接経費：3810000円 ）

    新人助産師の助産実践能力を高めるために、臨床場面の教材設定と画像化ののち、豊富な経験知を有するアドバンス助産師の視線解析データとインタビューデータを収集した。視線の時系列分析・注視点分析ならびに、観察・判断・行動の過程を質的に分析し、分娩時の緊急判断が必要な状況における状況認識―決定―行動に資する問題解決型教育プログラム（教材ならびに教育プログラム）を開発した。
    新人助産師を対象に、教育プログラムの効果を評価するために、①視線測定、②観察、考え、行動のインタビュー、③教材視聴、④観察、考え、行動のデブリーフィング、⑤視線測定、⑥教材評価（アンケート）を実施し、効果を評価した。

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  • インビボキネマティクスと接触解析に基づく関節軟骨の力学特性変化予測モデルの構築

    2016年4月 - 2019年3月

    制度名：科学研究費助成事業基盤研究C

    提供機関：日本学術振興会

    小林 公一

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

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  • 関節のキネマティクスと接触メカニクスの統合評価システム

    2013年4月 - 2016年3月

    制度名：科学研究費助成授業基盤研究C

    提供機関：日本学術振興会

    小林 公一

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

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  • 三次元骨・関節モデル再構築システムによるプロアクティブバイオメカニクスの展開

    研究課題/領域番号：24246025

    2012年4月 - 2015年3月

    制度名：科学研究費助成事業

    研究種目：基盤研究(A)

    提供機関：日本学術振興会

    田邊 裕治, プラムディタ ジョナス, 大森 豪, 小林 公一, 坂本 信, 解 晨

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    配分額：47580000円 （ 直接経費：36600000円 、 間接経費：10980000円 ）

    人工膝関節インプラントの三次元的設置位置評価のための基準座標構築法の「標準」の確立を目指して，三次元下肢アライメント評価システムにおける座標系自動構築法を変形性関節症（Osteoarthritis :OA）によって強い変形を伴う膝（OA膝）に適用し，その有用性を検討した．本研究では構築された座標系の各軸（X, Y, Z軸）の方向が妥当なものであるかどうかという観点から，座標系自動構築法で得られる結果の再現性を調べた．そして，大腿骨では内外反方向と内外旋方向で，脛骨では内外旋方向で，従来法により決定された軸とのずれ（角度差10°以上）が大きいことを明らかにした．

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  • 下肢関節における3次元荷重伝達機構の生体内測定

    2010年4月 - 2013年3月

    制度名：科学研究費助成事業基盤研究C

    提供機関：日本学術振興会

    小林 公一

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

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  • MRIを用いたヒト海綿骨の3次元構造および力学的性質の評価に関する研究

    研究課題/領域番号：21560082

    2009年 - 2011年

    制度名：科学研究費助成事業

    研究種目：基盤研究(C)

    提供機関：日本学術振興会

    坂本 信, 小林 公一, 田邊 裕治, 大森 豪

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    配分額：4810000円 （ 直接経費：3700000円 、 間接経費：1110000円 ）

    本研究では,非侵襲かつ放射線被曝がないMRI(核磁気共鳴画像)を用いて,海綿骨の3次元構造や海綿骨を構成する骨梁の力学的性質を評価する新たな骨臨床診断方法を開発し,海綿骨の生体適合性等を明らかにした.特に,ヒト大腿骨のデータを基に,ヒト距骨および踵骨等を対象とした生体内での3次元骨梁構造の定量的評価を行い,身長および体重等が骨梁構造に及ぼす影響について示した.

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  • MRIによる膝関節3Dモデル作成システム構築および接触解析・手術管理技術への応用

    研究課題/領域番号：21360050

    2009年 - 2011年

    制度名：科学研究費助成事業

    研究種目：基盤研究(B)

    提供機関：日本学術振興会

    田邊 裕治, 坂本 信, 小林 公一, 大森 豪

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    配分額：19500000円 （ 直接経費：15000000円 、 間接経費：4500000円 ）

    膝関節における軟骨の接触挙動を生体内で定量評価することで、変形性膝関節症の病態進行の分析や人工膝関節コンポーネントのデザイン向上に大きく貢献することができる。そこで本研究では、X線画像とCTから構築した骨モデルとの2D-3Dイメージ・マッチング結果にMRIから構築した軟骨モデルを加えて軟骨接触状態を評価する方法を開発した。そして、その接触状態評価法の有効性を切断肢実験により検証した。

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  • MRIによる膝関節3Dモデルの作成とその接触領域評価および接触圧力解析への応用

    研究課題/領域番号：19360046

    2007年 - 2008年

    制度名：科学研究費助成事業

    研究種目：基盤研究(B)

    提供機関：日本学術振興会

    田邊 裕治, 坂本 信, 小林 公一, 大森 豪

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    配分額：19760000円 （ 直接経費：15200000円 、 間接経費：4560000円 ）

    非侵襲、非X線被爆で生体関節に適用可能なMRI情報に基づくコンピュータ支援手術システムを開発することを目的に、要素技術の確立を目指した研究を実施した。
    MRI情報から膝関節3Dモデルを再構築する方法を開発した。そして、MR輝度信号プロファイルに基づく関節接触領域判定法を確立し、in vivoでの膝関節における接触面積や接触領域の分布を求め、脛骨大腿関節および膝蓋大腿関節の運動解析や接触状態について解析した。

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  • 動的ナノインデンテーションを利用したヒト骨および軟骨の粘弾性評価に関する研究

    研究課題/領域番号：19560078

    2007年 - 2008年

    制度名：科学研究費助成事業

    研究種目：基盤研究(C)

    提供機関：日本学術振興会

    坂本 信, 小林 公一, 田邊 裕治, 大森 豪

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    配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）

    本研究では生体硬組織(骨, 軟骨, 歯等)の微小領域の動的粘弾性的性質を明らかにするために, 硬組織を対象に動的ナノインデンテーション(超微小押込み)を用いて動的粘弾性パラメータである貯蔵弾性率および損失正接を求めることを主な目的としている. すなわち, 生体硬組織の力に対する抵抗力と柔軟性を極めて微小な領域について明らかにすることである.

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  • MRIを用いたヒト関節接触運動機構の解明に関する研究

    研究課題/領域番号：17560067

    2005年 - 2006年

    制度名：科学研究費助成事業

    研究種目：基盤研究(C)

    提供機関：日本学術振興会

    坂本 信, 小林 公一, 田邊 裕治, 大森 豪

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    配分額：3600000円 （ 直接経費：3600000円 ）

    関節の接触領域および圧力分布は,関節の安定性を評価するうえで重要な情報である.これまで関節の接触領域や圧力分布を測定するために,ヒト切断肢を用いた生体外(in vitro)の研究が多く行われてきた.ヒト切断肢を用いた実験は,種々の条件でシミュレーションが可能である反面,関節負荷や筋収縮力等の設定により結果が左右され,臨床的意味づけが難しいという問題がある.
    このようなことから本研究では,非侵襲的であるという大きな利点を持つMRIを用いてin vivoにおける足関節(距腿関節)や膝関節(脛骨大腿関節および膝蓋大腿関節)の接触領域および3次元運動を連続的に測定した.特に本研究では立位を想定した荷重装置を作製し,荷重下における実験・解析を行った.距腿関節については,成人5名の被験者を対象に実験を行い,以下のことがらを明らかにした.1)距腿関節面の接触領域分布が背屈時には前方へ移動し,底屈時には後方へ移動する傾向を三次元的に示した.2)非荷重下,荷重下共に接触面積は中立位で最大となり屈曲角度の増加に伴い減少する傾向を示した.3)200Nの荷重に対して接触領域は接触割合で平均5.7%増加した.膝蓋大腿関節については,10名(男性5名,女性5名)の成人健常膝関節を対象にMRIを用いて生体内における膝屈曲角度変化に伴う膝蓋大腿関節の接触面積および3次元接触領域分布の変化について検討した.膝屈曲角度が0〜90°と増加するに従い,膝蓋骨関節面の接触領域分布は,遠位側から近位側へ移行する傾向を3次元的に示した.男性の関節接触面積の平均値は女性に比べて,いずれの屈曲角度においても高く,屈曲角度の上昇に従い男女ともに接触面積は増加する傾向にある.また,接触面積を簡易的な膝蓋骨関節表面積で除した値で正規化すると,いずれの屈曲角度においても有意な性差は認められないこと等を明らかにした.

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  • 変形性関節症診断のための近赤外線水分計による関節軟骨の含水量測定法の開発

    研究課題/領域番号：16560063

    2004年 - 2006年

    制度名：科学研究費助成事業

    研究種目：基盤研究(C)

    提供機関：日本学術振興会

    田邊 裕治, 坂本 信, 大森 豪, 小林 公一

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    配分額：3700000円 （ 直接経費：3700000円 ）

    ヒト正常関節軟骨(以下,正常軟骨)およびヒト変形性関節症軟骨(以下,OA軟骨)に押込み試験を行い,押し込み試験後の経時的な近赤外線吸光度(以下,吸光度)の回復を測定した.
    吸光度は試料に照射した近赤外線の減水率であり,この吸光度を含水率の指標とした.試料はヒト正常大腿骨頭関節軟骨およびヒトOA膝関節軟骨を使用した.各試料をOuterbridge肉眼分類によってGrade 1〜4に分類した後,直径8mmの骨軟骨柱とし,それぞれに対して約200Nの荷重で押込み試験を行った.その後,試料の周辺から水を再吸収させ,負荷前および押込み荷重除荷直後からの吸光度の経時的変化を近赤外線水分計で測定した.さらに,各試料の変性の程度と組織学的評価指標(Mankinスコア)を用いてランク付けし,吸光度の経時的変化とMankinスコアとの対応関係を調べた.
    正常軟骨(Grade 1)の吸光度は押込み荷重除荷後もしばらく吸光度が減少し,その後増加して23分でほぼ一定になった.OA軟骨では変性が進むにつれ吸光度が一定になるまでの時間は短くなり,最も変性の進んだ試料(Grade 4)では,押込み荷重除荷後2分で吸光度が一定となった.また,吸光度が減少から増加に転ずるまでの時間とMankinスコアの値に負の相関が認められた.
    正常軟骨の吸光度は比較的長時間かけて回復したのに対し,OA軟骨では,変性の進行とともに吸光度が迅速に回復した.変形性関節症における軟骨変性では,軟骨基質の構造は破壊され透水率が増大する.そのため,変性の進んだ軟骨では押込み荷重除荷後の水の回復が迅速になったと考えられる.また,正常に近い軟骨組織では,押込み試験によって水分が一旦組織外に流出し,その後組織のひずみのみが先に回復するものの水分の供給が追いつかないと考えられる.その結果,見かけの含水量が低下するために吸光度の減少が起こる.

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  • ナノインデンテーション試験法を用いた生体硬組織の力学的特性評価に関する研究

    研究課題/領域番号：15560064

    2003年 - 2004年

    制度名：科学研究費助成事業

    研究種目：基盤研究(C)

    提供機関：日本学術振興会

    坂本 信, 小林 公一, 田邊 裕治, 大森 豪

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    配分額：3700000円 （ 直接経費：3700000円 ）

    ナノインデンテーション(超微小押込み)試験法は対象物に圧子で超微小荷重を作用させて,荷重-押込み深さ曲線から直接的に弾性率が測定可能であり,特別な形状の試験片を必要とせずに,対象物の微小領域組織の力学的性質が評価できる新たな材料試験法である.一方,骨診断としてDXA法は標準的な方法として位置づけられているが,DXA法では骨密度を面積骨密度(mg/cm^2)として評価している,これに対してpQCT法は単位体積当たりの骨密度vBMD(mg/cm^3)の測定が可能である.しかしながら,皮質骨のvBMDと力学的性質との関係について検討した研究例は極めて少ない.そこでウシ大腿骨6本およびブタ大腿骨5本を対象に押込み試験を行い硬さと弾性率を測定し,骨組織の微視的構造の違いによるこれら力学的性質の差異について検討した,その結果,従来の報告同様plexiform boneの方がHaversian boneよりも硬さおよび弾性率ともに高い値が得られた.また,硬さと弾性率の関係を全組織についてまとめてみると,両者の間には相関関係(相関係数r=0.74)がみられたことを明示した.さらには,皮質骨の骨密度と力学パラメータとの関係について検討した.骨の診断として骨密度を測定するのが一般的である.特に,pQCTは再現性がよく被曝線量が少ないことから最近注目されている.しかし,pQCTから求めたvBMDと力学的性質との関係について詳細に検討した例は見当たらない,そこで,週齢6〜40週のラット大腿骨72本を対象に,3種類の荷重で押込み試験を行うとともに,pQCTによりvBMDを測定し,vBMDと硬さおよび弾性率との相互関係について明らかにした.その結果,vBMDは6〜40週齢の範囲で週齢とともに増加し,硬さとの間にr=O.85〜0.90,弾性率との間にr=0.62〜0.76と正の相関関係が見られたこと等を明らかにした.

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担当経験のある授業科目

  • 医用システム工学実験

    2024年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 医用生体工学

    2024年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 医用工学実験

    2023年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 物理学概論

    2023年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 医用工学演習

    2023年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 医用工学

    2023年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 保健理工学概論

    2022年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 放射線撮影技術学演習

    2022年
    -
    2023年
    機関名：新潟大学

  • バイオメカニクス

    2021年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 保健学特定研究(放射線技術科学)

    2021年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 生体機能情報解析学特講演習

    2021年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 保健学特別研究(放射線技術科学)

    2021年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 医療と放射線

    2021年
    機関名：新潟大学

  • 保健学総合

    2021年
    機関名：新潟大学

  • 診断支援工学

    2020年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 医療英語ベーシック(放射)

    2020年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 放射線撮影技術学実習

    2020年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • リサーチ・メソッズ・ベーシック

    2019年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 電気工学及び演習

    2018年
    -
    2023年
    機関名：新潟大学

  • 生体機能情報解析学特講

    2017年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 物理学基礎D

    2017年
    -
    2023年
    機関名：新潟大学

  • 放射線科学セミナー

    2016年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 卒業研究

    2016年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 医療英語(放射)

    2016年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 電子工学

    2016年
    -
    2023年
    機関名：新潟大学

  • 保健学特別研究(放射線技術科学)

    2014年
    -
    2017年
    機関名：新潟大学

  • 医用工学実習

    2014年
    -
    2016年
    機関名：新潟大学

  • 医用工学概論

    2014年
    -
    2016年
    機関名：新潟大学

  • 物理学基礎実験

    2013年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 電子工学演習

    2013年
    -
    2023年
    機関名：新潟大学

  • 電気工学実験

    2013年
    -
    2023年
    機関名：新潟大学

  • 生体機能情報解析学特講演習

    2013年
    -
    2018年
    機関名：新潟大学

  • 物理学入門

    2013年
    -
    2016年
    機関名：新潟大学

  • 生体信号処理

    2010年
    -
    2018年
    機関名：新潟大学

  • スタディスキルズ (放射)

    2008年
    -
    2023年
    機関名：新潟大学

  • 放射線機器工学実験Ⅱ

    2008年
    -
    2014年
    機関名：新潟大学

  • 医用放射線科学特別研究

    2008年
    -
    2013年
    機関名：新潟大学

  • 医用画像機器

    2008年
    -
    2009年
    機関名：新潟大学

  • 生体構造機能解析工学演習

    2007年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 生体構造機能解析工学特論

    2007年
    -
    現在
    機関名：新潟大学

  • 電子・システム工学実験

    2007年
    -
    2023年
    機関名：新潟大学

  • 入門医療英語

    2007年
    -
    2018年
    機関名：新潟大学

  • 応用数学及び演習

    2007年
    -
    2014年
    機関名：新潟大学

  • 放射線機器工学実験II

    2007年
    機関名：新潟大学

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