1
第1章 緒 言
現在，我 国 65 歳以上 高齢者人口 総人口 約 3 割 占 ，50 年後
総人口 約 4 割 65 歳以上 高齢者 占 推定 い [1]．WHO 世界
保健機構 ，総人口 占 65 歳以上 高齢者 割合 7% 超え 場合
高齢化社会 ，14% 超え 場合 高齢社会 ，21% 超え 場合 超高齢
社会 定義 い ． ， 超高齢社会 い ，加齢 伴う変
形性関節症や変性半月板損傷 患者 増加 予想 ．膝関節 病気や怪
我 歩行や日常動作 支障 場合， 改善 方法
人工膝関節全置換術(TKA) 選択 ．人工膝関節全置換術(TKA) ，変形性
関節症や変性半月板損傷 傷 変形 膝関節 表面 取 除 ，人
工関節 入 替え 事 患部 痛 取 除く術式 あ ． ，現用
人工膝関節 屈曲角度 130° 越え 深屈曲動作 保証 い い． 一方
，我々ア ア圏やア ブ諸国 い ，正座 や蹲踞 深屈曲動作 日常
的 多く見 ． ，西洋 い ー ニン や ポー 深屈曲動
作 日常的 動作 1 い ． 深屈曲可能 人工膝関節 開
発 期待 い ．
，現在，深屈曲可能 人工膝関節 目的 大腿脛骨関節 屈曲 伴
い内旋 正常膝関節 運動 再現 人工膝関節 提案 い ． ，
人工膝関節 い ，大腿脛骨関節 い ザイン い
膝蓋骨形状 い ザイン い い．
人工膝関節 設計 い ，屈曲 時 け 関節 運動や 接触力 情報 必要
あ ． ，人工膝関節置換後 測定実験 ，患者 個体差 大 く，
深 屈曲 動 作 測 定 患 者 負 担 大 く 定 量 的 ー タ 集 事 困 難
あ ． 解析 ，実際 実験 困難 あ 屈曲時 け 膝蓋骨 動
や深屈曲 力 把握 容易 あ ． ，条件 変更 様々 膝
関 節 運 動 や 力 情 報 得 事 屈 曲 時 け 人 工 関 節 動 態 や
接触力 ータ 得 事 ．
本研究 ，正常膝関節 運動 再現 人工膝関節 設計 け 膝
蓋骨形状 検討 行う 膝蓋骨 ー 形状 解剖学形状 用 い，屈曲角度
30°～150° 対象 ，脛骨 0°，5°，15°，25°回旋 三次元 解析 行
2
第 2 章 解析
2.1 概要
本研究 ，香田 人工膝関節 三次元力学 式[2] い ，大腿膝蓋
関節 取 出 使用 ． 概要 第 2.1-1 図，第 2.1-2 図
示 ．本 ，大腿骨・膝蓋骨 関節面 ，大腿四頭筋及び膝蓋腱
構成 ． 条件 関節面 剛体 常 2 点 接触 膝
蓋骨 力学的平衡条件 あ 2 設定 ．
う 関節面 点接触 い ，式(1) び式(2) 表 ．式(1) 大腿・
膝蓋骨関節 内・外側 2 点 接触 場合 接触点 位置ベ 大腿骨・
膝蓋骨 座標系 一致 表 い ．式(2) ，接触点 け
大腿骨関節面上 法線ベ n 膝蓋骨関節面上 ベ τ 直行
， わ 曲面同士 交差 い 表 い ．
� , = � + �� , (1)
�, �� = 0, �, �� = 0 (2)
，c 大腿骨曲面上 接触点 位置ベ ，δ 膝蓋骨曲面上 接触
点 位置ベ あ ．a 大腿骨座標系 原点 膝蓋骨座標系 原点 結ぶ
ベ あ ，大腿骨 対 膝蓋骨 位置，姿勢 示 位置ベ あ
式(3) 表 ．T 座標 回転 表 回転行列 あ ，膝蓋骨座標系 大腿骨
座標系(O-X, Y, Z) X 軸 わ φ，回転後 Y’軸 わ ω，回転後 Z”軸
わ θ回転 場合 行列式 式(4) 表 ．
� = a , a , a T (3)
� = [� ���� ��� � − �� �� �� � ��� �� + �� ��� ��� � � ���� �� ��� �� �� �� �� −�� �
�� ��� � + � ���� �� �� �� ��� �� �� − � ���� � � ��� ��] (4)
大腿・脛骨 膝蓋腱付着部 位置ベ r，ρ 膝蓋腱 作用線方
向ベ ν 式(5) 表 ．
3
力学的平衡条件 ，式(5) 用い 式(6) 表 ．
�� + ∑ = � + ∑ � = � + ∑ �� � � = = 0 (6)
，Fe 外力，M び Mm 膝蓋腱，大腿四頭筋 本数 あ
．本研究 ，膝蓋腱 8 本，大腿四頭筋 13 本 内側・中間・外側 広筋
各 3 本，大腿直筋 4 本 非線形並列 化 ．膝蓋腱 い
，非線形 化 い ，自然長 伸び 応 式(7) 表
．
f = {∑ − , >
8
=
0 , ≤
(7)
，k 定数，l 膝蓋腱 長 ，l0 膝蓋腱 自然長 あ ．
ー ン 平衡条件 ，式(8) 表 ．
�� + Mr� + ∑ ��
=
× � + ∑ � (�� ) × =
� + ∑ �� �� × � = 0
�
=
(8)
Mr 膝蓋骨座標系 Z 軸 わ 与え ー ン あ ，Mr 膝屈
曲角生成ベ λ 式(9) 表 ．
4
関節曲面 数式表示 ，式(10) 多項式 用い ．
Sk , = ∑ ∑
�
= �
=
(10)
，k(=1, 2, 3) 直行座標系 x, y, z 座標 対応 ．Npu, Npv 多項式
次数 あ ，(u, v) ータ座標 0 1 値 ．p ijk 多項式 係数
あ ．
以上，内・外側 2 点 点接触 10 式，力 ー ン 平衡条件 6 式，
計 16 本 非線形方程式 Newton-Raphson 法 解 ，大腿・膝蓋関節 相対位
置・姿勢 未知数 6 個 ，大腿骨側 び膝蓋骨側 内・外側 接触点位置 未
知数 8 個 ，接触力 未知数 2 個 求 ．
2.2 対象 方法
対象 人工膝関節 ，大腿骨 Striker 社製 Scorpio Superflex PS 型
用い ．深屈曲動作 保証 い ，深屈曲 可能 症例[3] 報告
い ．膝蓋骨コンポーネン ， ー 形状 膝蓋骨 び生体膝関節模
型 膝蓋骨 3D ン 解剖学形状 膝蓋骨 用い 第
2.2-1 図 ． 大腿骨 び膝蓋骨コンポーネン 関節曲面 式(10)
多項式 近似 計算 使用 ．
関節曲面 次数 ，大腿骨側 4 次 ，膝蓋骨コンポーネン い
ー 形状 3 次，解剖学形状 4 次 ．
対象 動作 ，屈曲角 30° 150° 膝屈曲動作 あ ．屈曲動作 ，
脛 骨側 膝 蓋 腱付 着 部位 置 屈 曲角 度 応 変 更 計算 行
．膝蓋腱付着部位置 ，低屈曲域 い ，Fukunaga 三次元 解析
結果[4] 用い，深屈曲域 い Fukunaga 二次元 解析 結果[5]
用い ．脛骨 内旋 場合 い 同様 付着部位置 大腿・脛骨関節
ポ ・ 接触点 中心 内旋 屈曲角 130° 脛骨前方
変位量 20mm う線形 変化 使用 ． ，膝蓋腱 脛骨 巻
考慮 ，屈曲角 80°未満 屈曲角 80°以上 膝蓋腱 付着部位置 び
膝蓋腱 長 変更 第 2.2-2 図，第 2.2-3 図 ．
内旋角度 ，5°，15°，25° 3 角度 屈曲角 30° 屈曲角 150°
対象 計算 行 ．回旋角度 常 一定 計算 行 ，脛骨
回旋角度 影響 調 あ ．第 2.2-4 図 屈曲角 120°
5
大腿四頭筋力 ，森本 設定条件[6] い 65N 一定 ． ，外力
働 い ．以上 条件 ， ー 形状 膝蓋骨，解剖学形状 膝蓋
骨 内旋 0°，5°，15°，25° 4 い 屈曲角 30° 屈曲角 150°
6
第 3 章 結果 考察
3.1 相対位置・姿勢
ー 形状 膝蓋骨，解剖学形状 膝蓋骨 屈曲角度毎 膝蓋骨，大
腿骨，膝蓋腱 相対位置・姿勢 第 3.1-1 図，第 3.1-2 図 示 ．
脛骨コンポーネン ，脛骨側 膝蓋腱付着部位置 仮想的 位置 表示
．
深屈曲域 ，屈曲 脛骨 前方移動 伴い，膝蓋骨 大腿骨 離
いく結果 ．両膝蓋骨形状 各回旋角度 け 深屈曲域 い ，膝蓋
骨 脛骨コンポーネン ポ 部 重 い ， 接触 化
．
脛骨 前方移動 考慮 膝屈曲動作 ，脛骨コンポーネン ポ 部
膝蓋骨遠位端 軟組織 接触 可能性 考え ， 現用 人工膝関節
い 深屈曲 困難 あ 一因 考え ．
3.2 接触点 軌跡
ー 形 状 膝 蓋 骨 け 各回 旋 角度 け 膝 蓋 骨 大 腿 骨 接 触 点 軌
跡 第 3.2-1 図 示 ．同様 解剖学形状 膝蓋骨 各回旋角度 け 膝蓋骨
大腿骨 接触点軌跡 第 3.2-2 図 示 ．
ー 形状 膝蓋骨 用い 解析 い ，大腿骨 接触点軌跡 各回旋角度
影響 受け 一定 軌跡 示 ，膝蓋骨 接触点軌跡 脛骨 内旋 伴 外
側方向 平行移動 結果 ． ー 形状 膝蓋骨 用い Sharma
結果[7] 比較 ，大腿骨 先行研究 同様 屈曲 伴う遠位 接触点軌跡
示 ，膝蓋骨 い 先行研究 異 接触点軌跡 示 ．Sharma
結果[7] ， ー 形状 膝蓋骨 内側部 接触点 屈曲 伴 遠位 ，外
側部 接触点 近位 移動 いく結果 い ．本研究 ，内側部・外
側部 接触点 近位 移動 いく結果 ，膝蓋骨 接触点軌跡 い
先行研究 異 結果 ．
解剖学形状 膝蓋骨 用い 解析 ，膝蓋骨，大腿骨 各回旋角度 異
接触点軌跡 示 ． ， ー 形状 膝蓋骨 う 脛骨 内旋 伴
い接触点 移動 く，各回旋角度 異 箇所 接触 い 結果
．
本研究 ，大腿骨 膝蓋骨 内外側 2 点 接触 事 条件 解析 行
． ー 形状 膝蓋骨 ，人工大腿関節 合わ 設計 あ
2 点接触 条件 満 接触点 軌跡 連続性 見 ． ，解剖学形状
7
作 解剖学形状 膝蓋骨 ，大腿骨 2 点 く多点接触 事 考
え ．実際 TKA い 膝蓋骨 置換 場合，大腿骨コンポー
ネ ン 形 状 膝 蓋 骨 形 状 適合 い い 膝 蓋骨 置 換 手術 必 要
症例 報告 い [8][9]．実際 大腿膝 ，コンポーネン 比 膝
蓋 溝 深 く 膝 蓋骨 固定 う 形 状 形 状 不 適合 多点 接 触
い 思わ ．
大腿 骨 コ ン ポー ネ ン 適 合 う ー 形 状 膝 蓋骨 設 計 い
う ，解剖学形状 膝蓋骨 適合 う 大腿骨コンポーネン ザイ
ン改良 必要 あ ．
3.3 膝蓋骨中心軌跡
ー 形 状 膝 蓋 骨 び 解 剖学 形 状 膝 蓋 骨 各 回 旋角 度 大 腿骨 側
け 膝蓋骨中心軌跡 第 3.3-1 図 示 ．
膝蓋骨中心軌跡 ， ー 形状 い 脛骨 内旋 伴い斜方 移動 ，解
剖学形状 脛骨 内旋 真下 移動 ．解剖学形状 膝蓋骨中心軌跡
回旋角 15°，25° い 一部離 い 所 あ ，回旋角 15° い 屈曲
角 51°，回旋角 25° い 屈曲角 57° 解 発散 ，解 収束 膝蓋
骨 相対位置・姿勢 変化 あ ．
ー 形状 膝蓋骨 ，脛骨 回旋 膝蓋骨自身 大 く移動 ，解剖学
形 状 膝 蓋 骨 脛 骨 回 旋 膝 蓋 骨自 身 ほ 移動 い 結果
． 結果 ，Sharma 結果[7] 一致 ．
3.4 大腿膝蓋接触力 び膝蓋腱張力
各膝蓋骨形状 回旋 角 0° け 屈曲角度 大腿膝蓋接触力 び膝蓋
腱張力 大腿四頭筋力 対 比 第 3.4-1 図，第 3.4-2 図 示 ． ー 形状
膝蓋 骨 各 回旋 角 度 け 大腿 膝 蓋接 触 力 び 膝 蓋腱 張 力 屈曲 角 度 毎
力 推 移 第 3.4-3 図 示 ． 解 剖 学形 状 膝蓋 骨 け 同 様 第
3.4-4 図 示 ．両方 膝蓋骨形状 大腿膝蓋接触力 い 内側 第
3.4-5 図，外側 第 3.4-6 図 示 ．
大腿膝蓋接触力 ， ー 形状 膝蓋骨，解剖学形状 膝蓋骨 屈曲 進
増加 屈曲角度 79° 最大 ， 後屈曲 150° け 減少 い
く結果 ． ， ー 形状 膝蓋骨 方 解剖学形状 膝蓋骨 全体
的 傾向 大 値 示 ，屈曲角 80°付近 同様 値 ． ー 形
状 解剖学形状 屈曲角 80°未満 平均 5％，屈曲角 80°以上 平均 10％
8
屈曲角 79° 屈曲角 80° け 接触力 大 く変動 い ，膝蓋腱
脛骨 巻 発生 い 原因 考え ． ，Mason
先行研究 結果[10]や Sharma [11] 比較 値 増減 い
同様 傾向 見 ，低屈曲域 い 本研究 大腿膝蓋接触力 先行研究
比較 大 く い ．
膝蓋腱張力 ，両膝蓋骨形状 い 屈曲角 30° 最大値 低屈曲域 大
い値 示 ，屈曲 進 減少 い ，屈曲角 105°付近 屈曲角 130°
付近 増加 傾向 転 後減少 いく結果 第 3.4-2 図 ．
，屈曲角 70°未満 ー 形状 膝蓋骨 方 解剖学形状 膝蓋骨 大
い値 示 ，屈曲角 71°以降 解剖学形状 方 大 い値 示 ．解剖学形
状 膝蓋骨 ，屈曲角度 膝蓋腱張力 変動 ー 形状 膝蓋骨 比
小 い結果 ．変動幅 ，解剖学形状 膝蓋骨 い 約 22%， ー
形状 膝蓋骨 い 約 41% あ ．
ー 形状 膝蓋骨 け 膝蓋腱張力 Sharma [11] 屈曲角 30°以降
い 比較 同様 傾向 見 ．
脛骨 回旋 影響 ，大腿膝蓋接触力，膝蓋腱張力 脛骨回旋 影
響 受け い結果 第 3.4-3 図，第 3.4-4 図 ． ，接触力 内側
外側 分け 回旋角度毎 傾向 違い 見 第 3.4-5 図，第 3.4-6
図 ． ー 形状 膝蓋骨 ，脛骨 内旋 伴い内側 接触力 最大 約 79%
増加 ，外側 接触力 最大 約 43%減少 共 屈曲角 125° ．解剖学形状
膝蓋骨 ，屈曲角度 80°以上 屈曲域 同様 傾向 見 ，屈曲角
度 80°未満 低屈曲 い 内側，外側共 接触力 変化 あ 見
． ，解剖学形状 膝蓋骨 内旋 伴う内側接触力 増加 最大 約 76%，
外側接触力 減少 最大 約 45% あ 共 屈曲角 119° ．
脛骨 回旋角度 ，内・外側 接触力 変化 回旋角度 考慮
大腿膝蓋 接触 ン 改善 ．
解剖学形状 膝蓋骨 低屈曲域 い 内側，外側 接触力 変化 見
い理由 ，第 3.3-1 図 示 通 解剖学形状 膝蓋骨 低屈曲 向 う
回旋角度 膝蓋骨 姿勢 変化 小 く 事 考え ．
屈曲角度 30° 屈曲角度 150° 対象 膝蓋骨形状 脛骨 回旋角度 変
化 三次元 解析 行 ． 結果，膝蓋骨形状 変化 大腿膝蓋
接触力，膝蓋腱張力 変化 ．脛骨 回旋 影響 ，解剖学形状， ー
形状膝蓋骨 大腿膝蓋接触力，膝蓋腱張力 変化 い結果 ，
内 側部 外 側 部 分 割 脛 骨 回 旋角 度 大 腿 膝蓋 接 触 力 違 い 見
9
第 4 章 結 言
本研究 ，人工膝関節 設計評価 関 ，屈曲時 け 関節 運動や力
状態 得 事 目的 三次元 解析 行 ．特 ，膝蓋骨形状 ー
形状 び解剖学形状 用い，脛骨 内旋 ， 膝蓋骨形状，内旋角
度 い 比較 行 ．
膝蓋骨形状 違い 比較 行 結果，膝蓋骨形状 変化 大腿膝蓋接触
力，膝蓋腱張力 変化 ．大腿膝蓋接触力 い ， ー 形状 膝蓋骨
解剖学形状 膝蓋骨 比較 大 接触力 示 結果 ．膝蓋腱張力
い ，屈曲角 70°未満 い ー 形状 方 解剖学形状 比較 大
張力 示 ，屈曲角 70°以降 屈曲角度 い 解剖学形状 方 大
張力 示 ，深屈曲域 い 傾向 顕著 あ ．大腿骨 接触
， ー 形状 膝蓋骨 決 2 点 接触 ，安定 動 い
対 ，解剖学形状 膝蓋骨 複数 点 接触 見 不安定 動 ．
脛骨 回旋 影響 ，解剖学形状， ー 形状 膝蓋骨 大腿膝蓋
接触力，膝蓋腱張力 変化 い結果 ，内側部 外側部 分割
脛骨 内旋 内側部 大腿膝蓋接触力 増加 ，外側部 接触力 減少
．脛骨 回旋 考慮 膝蓋骨 内・外側 力 釣 合い 改善
可能 あ ．
全体 通 ，大腿膝蓋接触力 解剖学形状 膝蓋骨 ー 形状 膝
蓋骨 比 接触力 低減 事 可能 あ ． ，大腿骨形状 適合
ー 形状 膝蓋骨 方 優位性 示 ． ，本研究 結果
， 膝蓋骨形状 優位 示 事 ．
今後 人工膝関節 設計評価 い ，膝蓋骨形状 違い 接触力 変
化 事 ，脛骨 回旋角度 大腿膝蓋 接触 ン 良く 事
考え ．
10
[1] 内閣府 “平成 29 年版高齢社会白書 第 1 章 1 節 1 高齢化 現状 将来像”
[2] 香田健史, 勝原忠則, 廣川俊二, 大月綾香, “人工膝関 節運動 三次元
解析 第 1 報, 人工関節置換膝 三次元力学 ” , 日本機械学会論文集
C 編 , Vol. 72, No.713 号 2006-1 , pp.153-160.
[3] 金粕浩一, “TKA 機種 可動域 -Scorpio Superflex PS 臨床成績 可動域 び動態解析- ” , 関節外科, Vol.23, No.7 2004 , pp.49-57.
[4] Fukunaga, M., Katsuhara, T. And Hirokawa, S., “A 3D Model Analysis of Artificial Knee Joint during Passive Deep Flexion” , Memoris of the Faculty of Engineering, Kyushu University, Vol. 68, No.1 2008 , pp.11-18.
[5] Fukunaga, M., Katsuhara, T., Hirokawa, S., Mawatari, M. and Hotokebuchi, T., “A 2D Model Analysis of Artificial Knee Joint during Deep squatting” , Journal of Biomechanical Science and Engineering, Vol.4, No.2 2009 , pp.298-305.
[6] 森本健太郎, 伊藤邦之, 梶原登雲 子, 福永道彦, “新屈曲 時 大腿 膝蓋関 節
三次元 解析” , 第 37 回 イ ニ 学術講演解 SOBIM, 2016 , pp.149-152.
[7] Adrija Sharma, Trevor F. Grieco, Sumesh M. Zingdge, Douglas A. Dennis, Matthew R. Anderle, and Richard D. Komistek, “In Vivo Three-Dimensional Patellar Mechanics -Normal Knees Compared with Domed and Anatomic Patellar Components-” , 2017 by the Journal of Bone and Joint Surgery, Incorporated.
[8] 寺田裕田加 “人工膝関節置換術 け 膝蓋骨置換 意義” , 山口医学 第 1
号, 2004 年, pp.47-54.
[9] 長嶺隆二 “人工関節置換術 け 膝蓋骨置換 是非 -大腿骨コンポーネン
形状 関連- ” , 日関病誌, 32(2), 2013, pp.113-119.
[10] J.J. Mason, F. Leszko, T. Johnson, R.D. Komistek, “Review Patellofemoral joint forces” , Journal of Biomechanics 41 2008 2337-2348.
11
第 2.1-1 図 三次元 概要
12
(a) ー 形状 膝蓋骨 (b) 解剖学形状 膝蓋骨
第 2.2-1 図 膝蓋骨 形状
13
第 2.2-3 図 屈曲角度毎 膝蓋腱付着部位置
14
屈曲角 30° 屈曲角 60° 屈曲角 90° 屈曲角 120° 屈曲角 150°
(a) ー 形状 膝蓋骨 内旋 0°
屈曲角 30° 屈曲角 60° 屈曲角 90° 屈曲角 120° 屈曲角 150° (b) ー 形状 膝蓋骨 内旋 5°
屈曲角 30° 屈曲角 60° 屈曲角 90° 屈曲角 120° 屈曲角 150° (c) ー 形状 膝蓋骨 内旋 15°
屈曲角 30° 屈曲角 60° 屈曲角 90° 屈曲角 120° 屈曲角 150° (d) ー 形状 膝蓋骨 内旋 25°
15
屈曲角 30° 屈曲角 60° 屈曲角 90° 屈曲角 120° 屈曲角 150°
(a) 解剖学形状 膝蓋骨 内旋 0°
屈曲角 30° 屈曲角 60° 屈曲角 90° 屈曲角 120° 屈曲角 150°
(b) 解剖学形状 膝蓋骨 内旋 5°
屈曲角 30° 屈曲角 60° 屈曲角 90° 屈曲角 120° 屈曲角 150°
(c) 解剖学形状 膝蓋骨 内旋 15°
屈曲角 30° 屈曲角 60° 屈曲角 90° 屈曲角 120° 屈曲角 150° (d) ー 形状 膝蓋骨 内旋 25°
16
Med ← → Lat Lat ← → Med
(a) ー 形状 膝蓋骨 内旋 0°
Med ← → Lat Lat ← → Med
17
Med ← → Lat Lat ← → Med
(c) ー 形状 膝蓋骨 内旋 15°
Med ← → Lat Lat ← → Med
(d) ー 形状 膝蓋骨 内旋 25°
18
Med ← → Lat Lat ← → Med
(a) 解剖学形状 膝蓋骨 内旋 0°
Med ← → Lat Lat ← → Med
19
Med ← → Lat Lat ← → Med
(c) 解剖学形状 膝蓋骨 内旋 15°
Med ← → Lat Lat ← → Med
(d) 解剖学形状 膝蓋骨 内旋 25°
20
ー 形状 膝蓋骨 解剖学形状 膝蓋骨
第 3.3-1 図 大腿骨側 膝蓋骨中心軌跡
21
第 3.4-1 図 大腿四頭筋力 対 大腿膝蓋接触力 変化
第 3.4-2 図 大腿四頭筋力 対 膝蓋腱張力 変化
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
30 45 60 75 90 105 120 135 150
大腿膝蓋接触力
/
大腿四頭筋力
屈曲角度(deg)
解剖学形状 膝蓋骨 ー 形状 膝蓋骨
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
30 45 60 75 90 105 120 135 150
膝蓋腱張力
/
大腿四頭筋力
屈曲角度(deg)
22
第 3.4-3 図 ー 形状 膝蓋骨 回旋角度毎 大腿四頭筋力 対 力 比
第 3.4-4 図 解剖学形状 膝蓋骨 回旋角度毎 大腿四頭筋力 対 力 比
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
30 45 60 75 90 105 120 135 150
大腿四頭筋力対力比
屈曲角度(deg)
回旋0°(大腿膝蓋接触力) 回旋5°(大腿膝蓋接触力)
回旋15°(大腿膝蓋接触力) 回旋25°(大腿膝蓋接触力)
回旋0°(膝蓋腱張力) 回旋5°(膝蓋腱張力)
回旋15°(膝蓋腱張力) 回旋25°(膝蓋腱張力)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
30 45 60 75 90 105 120 135 150
大腿四頭筋力対力比
屈曲角度(deg)
回旋0° 大腿膝蓋接触力 回旋5° 大腿膝蓋接触力
回旋15° 大腿膝蓋接触力 回旋25° 大腿膝蓋接触力
回旋0° 膝蓋腱張力 回旋5° 膝蓋腱張力
23
第 3.4-5 図 大腿四頭筋力 対 内側接触力 変化
第 3.4-6 図 大腿四頭筋力 対 外側接触力 変化
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
30 45 60 75 90 105 120 135 150
内側接触力
/
大腿四頭筋力
屈曲角度(deg)
回旋0°( ー 形状) 回旋25°( ー 形状)
回旋0°(解剖学形状) 回旋25°(解剖学形状)
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
30 45 60 75 90 105 120 135 150
外側接触力
/
大腿四頭筋力
屈曲角度(deg)
回旋0°( ー 形状) 回旋25°( ー 形状)
