| Project/Area Number |
21K09254
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
金泉 新 札幌医科大学, 医学部, 訪問研究員 (90813618)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 人工関節 / 股関節 / アライメント / バイオメカニクス / 有限要素解析 |
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| Outline of Research at the Start |
人工股関節全置換術（以下THA）において，不適合設置やアライメント異常による初期固定性不良，応力集中が原因で早期のゆるみや骨折などが発生し、生活動作障害に至る重大な合併症となっている．大腿骨側機器（以下ステム）の形状や設置アライメントの変化によりマイクロモーションや応力分布はどう変化し不安定性を生じるのか，現状では明確な基礎的なデータがない．本研究の目的は，マイクロモーションや応力分布を評価することで，ステムの形状ごとに安定するステムの設置アライメントを明らかにすることである．本研究成果は人工股関節の長期成績に貢献し，THA術後患者の健康寿命の延長に貢献につながると期待できる．
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| Outline of Annual Research Achievements |
人工股関節全置換術（以下THA）は，本邦では年間10万件以上行われ,増加傾向である．人工股関節の大腿側の機種（以下ステム）に関して，本邦では初回THAではセメントレスステムが主流となっている．セメントレスステムは数十社の医療機器メーカーから多種多様な機種が販売されており，股関節外科医はその中から機種を自由に選択することが可能である．しかし，セメントレスステムを選択する際に，現状では大腿骨の形状に応じた適切なステム形状や設置アライメントに関して明確な規定がない．また，人工股関節再置換術の割合も増加傾向にあるが，その一因となる人工関節の機種と大腿骨の不適合や設置アライメントの影響による初期固定性不良や応力集中に関して不明な点が多い．
本研究の目的は，マイクロモーションや応力分布を評価することで，ステムの形状ごとに安定するステムの設置アライメントを明らかにすることである．
2022年度における研究成果は形状の異なる２種類のセメントレスショートステムの三次元的なマイクロモーションの評価を行った内容を論文にまとめ報告した．
2023年度は追加実験を行い学会や研究会で報告した．具体的には，セメントレスショートステムを用いた症例をsubsidenceなし群とsubsidenceあり群の２群に別け，設置アライメント，大腿骨接触部位および有限要素法によるマイクロモーションを用いてステムの安定性を三次元的に評価した．本研究で使用したセメントレスショートステムでは， Zone 3, Zone 7で接するような軽度内反位設置，前後面の接触が得られるような屈曲位設置で初期固定性が上がる可能性が示唆された．subsidence症例はマイクロモーションが大きく全体に分布しており，生じたマイクロモーションによりsubsidenceが生じたと考えられ，本研究の設定条件および評価に使用したCTは妥当であった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
2023年度は，前年度に引き続きステム設置アライメントとマイクロモーションおよび応力分布の解析を中心に解析を行った．設置アライメントは，申請者らが構築した大腿骨近位髄腔軸座標系で評価した．
当初の研究の遅延は新型コロナウイルス感染症で実験に遅れが生じたことが挙げられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度は，今までのデータをまとめ，研究結果を論文に投稿する予定である．
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