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J-GLOBAL ID：201902219048592230   整理番号：19A2125553

SIMCP:脳性麻痺児における整形外科的介入後の歩行パフォーマンスを予測するためのシミュレーションプラットフォーム【JST・京大機械翻訳】

SimCP: A Simulation Platform to Predict Gait Performance Following Orthopedic Intervention in Children With Cerebral Palsy

著者 (17件)： Pitto Lorenzo (Department of Movement Sciences, KU Leuven, Leuven, Belgium) ,  Kainz Hans (Department of Movement Sciences, KU Leuven, Leuven, Belgium) ,  Falisse Antoine (Department of Movement Sciences, KU Leuven, Leuven, Belgium) ,  Wesseling Mariska (Department of Movement Sciences, KU Leuven, Leuven, Belgium) ,  Van Rossom Sam (Department of Movement Sciences, KU Leuven, Leuven, Belgium) ,  Hoang Hoa (Department of Movement Sciences, KU Leuven, Leuven, Belgium) ,  Papageorgiou Eirini (Department of Rehabilitation Sciences, Doctoral School of Biomedical Sciences, KU Leuven, Leuven, Belgium) ,  Papageorgiou Eirini (Clinical Motion Analysis Laboratory, University Hospitals Leuven, Leuven, Belgium) ,  Hallemans Ann (Department of Rehabilitation Sciences and Physiotherapy, University of Antwerp, Antwerp, Belgium) ,  Desloovere Kaat (Department of Rehabilitation Sciences, Doctoral School of Biomedical Sciences, KU Leuven, Leuven, Belgium) ,  Desloovere Kaat (Clinical Motion Analysis Laboratory, University Hospitals Leuven, Leuven, Belgium) ,  Molenaers Guy (Department of Orthopedics, University Hospitals Leuven, Leuven, Belgium) ,  Molenaers Guy (Department of Development and Regeneration, KU Leuven, Leuven, Belgium) ,  Van Campenhout Anja (Department of Orthopedics, University Hospitals Leuven, Leuven, Belgium) ,  Van Campenhout Anja (Department of Development and Regeneration, KU Leuven, Leuven, Belgium) ,  De Groote Friedl (Department of Movement Sciences, KU Leuven, Leuven, Belgium) ,  Jonkers Ilse (Department of Movement Sciences, KU Leuven, Leuven, Belgium)
資料名： Frontiers in Neurorobotics (Web)  (Frontiers in Neurorobotics (Web))
巻： 13  ページ： 54  発行年： 2019年 
JST資料番号： U7086A  ISSN： 1662-5218  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 脳性麻痺(CP)における歩行障害は,しばしば単一イベント多レベル手術(SEMLS)で治療される。特定の患者に対する治療選択肢(骨および軟部組織補正の組み合わせ)を選択することは複雑な努力であり,非常にしばしば治療結果は満足できない。歩行能力を記述するパラメータの22.8%の悪化が報告されており,患者の11%に追加手術が必要である。臨床医が手術前の異なる治療選択肢の効果を試験することを可能にする筋骨格モデルに基づく計算シミュレーションは,治療結果を劇的に改善する可能性を有する。しかし,今日まで,そのようなシミュレーションやモデリング法は利用できない。2つの重要な課題は,モデルへの患者特異的神経機械的障害を含む方法の開発であり,術後歩行能力に及ぼす異なる外科的処置の効果をシミュレートすることである。そこで,著者らは,特定の患者の歩行性能に及ぼす異なるシミュレーションされた手術の効果の評価を可能にし,モデル上で仮想手術を実行することを可能にするグラフィカルユーザインタフェイス(GUI)を含むSimCPフレームワークを開発した。2つの事例研究に対する著者らの枠組みの可能性を実証した。患者特異的筋骨格構造と筋肉特性を反映するモデルは,治療前に収集されたデータのみに基づいて生成される。患者の運動制御は,術前EMGから誘導された筋肉の相乗作用に基づいて記述される。次に,GUIを用いて,外科計画に従って筋骨格特性を修正した。SEMLSは運動制御に影響しないので,同じ運動制御モデルを用いて,術前および術後の歩行性能を定義した。著者らは,能力ギャップ(CG),すなわち,健康な歩行を実行するために必要な関節モーメントと関節モーメントの間の差異を用いて,個人化モデルを生成することができて,歩行性能を定量化することができた。両症例において,CGは術前より小さく,これは治療後の歩行運動学の測定変化と一致した。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *シミュレーション ,  運動制御 ,  軟部組織 ,  GUI【計算機】 ,  *外科学 ,  *整形外科 ,  治療法 ,  モデル ,  事例研究 ,  モデリング
準シソーラス用語： 個性化 ,  関節モーメント ,  健康 ,  臨床医 ,  追加手術 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 脳性麻ひ ,  筋相乗作用 ,  単一事象マルチレベル手術 ,  整形外科的介入 ,  能力ギャップ ,  被験者特異モデル

分類 (4件)： 操縦・制御系統  (QK05020Z) ,  信号理論  (ND02020G) ,  システム・制御理論一般  (IA02010H) ,  移動通信  (ND08030H)

引用文献 (63件)：

• Afschrift M., De Groote F., De Schutter J., Jonkers I. (2014). The effect of muscle weakness on the capability gap during gross motor function: a simulation study supporting design criteria for exoskeletons of the lower limb. Biomed. Eng. Online 13:111. doi: 10.1186/1475-925X-13-111
• Allen J. L., Neptune R. R. (2012). Three-dimensional modular control of human walking. J. Biomech. 45, 2157-2163. doi: 10.1016/j.jbiomech.2012.05.037
• Arnold A. S., Liu M. Q., Schwartz M. H., Ounpuu S., Delp S. L. (2006a). The role of estimating muscle-tendon lengths and velocities of the hamstrings in the evaluation and treatment of crouch gait. Gait Posture 23, 273-281. doi: 10.1016/j.gaitpost.2005.03.003
• Arnold A. S., Liu M. Q., Schwartz M. H., Ounpuu S., Dias L. S., Delp S. L. (2006b). Do the hamstrings operate at increased muscle-tendon lengths and velocities after surgical lengthening? J. Biomech. 39, 1498-1506. doi: 10.1016/j.jbiomech.2005.03.026
• Baker R., McGinley J. L., Schwartz M. H., Beynon S., Rozumalski A., Graham H. K., et al. (2009). The gait profile score and movement analysis profile. Gait Posture 30, 265-269. doi: 10.1016/j.gaitpost.2009.05.020

タイトルに関連する用語 (8件)： 脳性麻痺児 ,  整形 ,  外科的介入 ,  歩行 ,  パフォーマンス ,  予測 ,  シミュレーション ,  プラットフォーム