下肢整形外科手術支援のためのMS-FE解析に基づく術後予測手法の開発に関する研究
Project/Area Number |
21K03955
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
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Research Institution | Chubu University |
Principal Investigator |
安達 和彦 中部大学, 工学部, 教授 (30243322)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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Keywords | 有限要素解析 / 骨接合術 / インプラント / 術後予測 / 骨リモデリング |
Outline of Research at the Start |
本研究では,整形外科分野での代表的な骨折治療法の一つである骨接合術の工学的支援として術後経過の短期から長期に至る予測(術後骨折の発生リスク評価を含む)を可能とするような新しい解析手法を開発することを目的とする. 具体的には,Muscular Skeletal-Finite Element(MS-FE)解析法をベースとして,骨リモデリングのモデルを組み込むことで,短期から長期を想定した骨接合術の術後予測を試みる.
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Outline of Annual Research Achievements |
初年度の骨リモデリングモデルの調査結果に基づいて骨密度方程式を用いた骨リモデリングをMuscular Skeletal-Finite Element(MS-FE)解析法への組み込みを試行した.当初,骨リモデリングをABAQUSサブルーチンで構築することを試行していたが,ABAQUSサブルーチン実行環境が整わず,代替方法を構築した.具体的には,オフラインで骨密度の経年変化の計算モデル(骨リモデリング)を構築し,MECHNICAL FINDER上で大腿骨近位部の経年モデルを作成した.得られた経年モデルを用いてMS-FE解析をABAQUS上で実行する方法を開発した.
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究実績の概要に記載したように当初試行していたABAQUSサブルーチンでの骨リモデリングの構築は,ABAQUSサブルーチン実行環境が整わず,代替方法の構築に変更した.代替方法の構築に時間を要したが,骨密度の経年変化を考慮した大腿骨近位部の経年モデルをMECHNICAL FINDER上で作成でき,得られた経年モデルを用いてMS-FE解析をABAQUS上で実行する方法が開発できた.
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Strategy for Future Research Activity |
2022年度に開発した骨密度の経年変化を考慮した大腿骨近位部の経年モデル(MECHNICAL FINDERで作成)を用いたABAQUS上でのMS-FE解析では、MECHNICAL FINDERに付属するサンプルCT画像を用いた.2023年度は実臨床のCTデータを用いてABAQUS上でのMS-FE解析を試行し、2022年度に開発した方法の有用性の検討を進める.
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)