本研究では，筋骨格シミュレーションから得られる各筋力，関節反力を荷重条件とする骨の有限要素法解析（FEA）・骨リモデリングシミュレーションの計算フレームワークの確立，高速・高精度なFEモデル構築のための骨のCT画像に対するセグメンテーション技術の開発，これらを用いた変形性股関節症（HOA）歩行時の筋力変化と骨の応力分布の変化の解明・術後の股関節周囲の骨リモデリング予測を目的としている．令和元年度は，特に計算フレームワーク基盤，セグメンテーション技術を開発するとともに，人工股関節全置換（THA）術前後のOA患者の歩行動作の取得を行った．研究実績は，以下の3点にまとめられる．
1．筋骨格シミュレーションシステムとしてAnybody Modeling System（AMS），骨のイメージベースFEモデリングにMechanical Finder（MF），ソルバとして大規模FEAに対応したFrontISTRを用い，これらの連携のため，各システム間のデータコンバータを開発した．また，THA術前のHOA患者2名の歩行動作を例に，構築した計算フレームワークの有用性を評価した．
2. 骨の三次元イメージベースモデル構築に不可欠でありながら，膨大な手作業を要し，現状のネックである二次元の医用画像からの特徴点の抽出と，セグメンテーション（注目領域の抽出）の高精度・高速の自動実現のため，Boostingと進化計算手法を用いたセグメンテーション支援手法を開発・提案し，そのツールの実装を行った．
3. HOA患者の歩行解析の統計分析を目的とし，横浜市立大学整形外科にてTHA術を予定したHOA患者20例に対し，術前に説明と同意を得た後，両股関節X線および，第1腰椎から大腿骨遠位端までCT画像撮影と骨密度測定, 歩行動作計測を行い，解析対象データの蓄積を進めた．