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Construction of integrated creation technology of high fatigue resistance and bone function addition of 3D modeling custom articulator

Research Project

Project/Area Number 16K05986
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionSophia University

Principal Investigator

hisamori noriyuki  上智大学, 理工学部, 准教授 (80317510)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords生体材料 / 医療・福祉 / チタン合金 / 解析・評価 / 機械材料・材料力学 / 先端機能デバイス / プラズマ加工 / 表面・界面物性
Outline of Final Research Achievements

In this study, 3D shaped articulators of titanium alloy and cobalt chromium alloy were formed from 3D CAD data of bone shape of articulator.And we established the fatigue strength strengthening process by short time high speed flame bone apatite spraying method.We also constructed an integrated creation technology for bone conduction technology.
Specifically, defects in modeling remain in 3D modeling materials.It is essential for metallic materials with poor bone conductivity to have the ability to fuse with bone.The microstructure was refined by martensitic transformation by short time high speed flame HA spraying.In addition, fatigue strength and life were improved by removing defects.Then, we constructed an integrated creation technology of bone conduction function added custom made articulator with nucleated artificial bone HA.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

カスタムメイド医療を目指す3D造形技術の導入は,基本機能を維持しつつ,患者個々の骨形状に見合う性能及び構造となるよう最適化されたヒトに優しいインプラント技術である.3D造形は低侵襲手術,早期リハビリ,長寿命化インプラント,再手術の減少,簡易手術と成績向上等,多くの患者にメリットがある.
短時間高速フレーム溶射加熱処理技術などで造形時の欠陥を除去・減少させ,耐疲労特性の向上を目的とした本プロセスの構築は,医療用3D造形材の実用化を視野に入れた重要かつ本質的と判断できる.また,HAを核付けする生体機能付与の実現を同時に構築する両面に学術的な特色がある.

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (19 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 電子ビームを応用した医療向け積層造形品の材料強度評価2016

    • Author(s)
      久森紀之
    • Journal Title

      レーザー協会誌

      Volume: 41 Pages: 20-27

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      首都大学東京(東京都・八王子市)
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      東京理科大学森森戸記念会館(東京都・新宿区)
    • Year and Date
      2016-12-15
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      赤穂ハイツ(兵庫県・赤穂市)
    • Year and Date
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      日本金属学会秋期大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府・吹田市)
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      2016-09-21
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      近藤弘理,久森 紀之
    • Organizer
      日本金属学会秋期大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府・吹田市)
    • Year and Date
      2016-09-21
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      鈴木 もえ,久森 紀之,小泉 雄一郎,千葉 晶彦
    • Organizer
      日本機械学会年次大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2016-09-11
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    • Author(s)
      近藤弘理,久森 紀之
    • Organizer
      日本機械学会年次大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2016-09-11
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      2016 Research-status Report
  • [Remarks] http://www.me.sophia.ac.jp/~hisamori/

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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