• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

寛骨臼形成不全に対する人工関節シェルの固定評価法の開発と手術法に関する指針の策定

Research Project

Project/Area Number 21K12755
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90140:Medical technology assessment-related
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

吉田 和弘  北里大学, 医療衛生学部, 講師 (10791379)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords人工股関節 / 初期固定 / 寛骨臼シェル / 寛骨臼形成不全 / 臼蓋シェル / 臼蓋形成不全
Outline of Research at the Start

世界的な高齢化社会において人工関節の需要は急速に増加しているが,寛骨臼シェルと骨の間でゆるみが生じることで再置換手術を余儀なくされることが多数存在する.人工股関節の適用患者としてわが国では寛骨臼の形状が小さい寛骨臼形成不全であることが多い.そのため,寛骨臼形成不全を考慮した初期固定評価方法を新規開発することが急務であると考える.また,骨の状態に応じて様々な手術法が存在するが,その効果には不明な点も多い.
本研究では,寛骨臼形成不全を考慮するために必要な生理的負荷環境を再現した初期固定力評価方法を新規開発し,本手法により寛骨臼形成不全の程度と適した手術手技を定量的に評価を行う.

Outline of Annual Research Achievements

世界的な高齢化社会において人工関節の需要は急速に増加しているが,寛骨臼側シェルと骨の間でゆるみが生じることで再置換手術を余儀なくされることが多数存在する.人工股関節を体内に固定する方法は,骨セメントを使わずに直接骨と人工関節を固定するセメントレス固定が主流である.しかし,シェルの初期固定力評価方法は,国内外において公な規格は存在しない.そのため,シェルとポリエチレンライナーの嵌合力を評価するASTM F1820と類似の試験方法として,回旋試験やレバーアウト試験を行った報告が非常に多い.しかし,これらの試験は体重による垂直荷重など実際は複数方向に同時に作用している生体内の負荷を十分にシミュレートできているとは言えず,より生体力学環境を再現できる試験系が必要であると考えた.
2021年度から2022年度において生理的負荷環境を再現した初期固定力評価方法の新規開発に取り組み,その妥当性に関して検証を行った.
本年度は,上記評価法を用いて寛骨臼形成不全の程度の指標として挙げられるカップCE角を0°,10°,20°,30°,50°の条件とした. カップCE角0°の条件では,垂直荷重の3 kN負荷完了前に固定が破綻したため,初期固定力を計測することが出来なかった.それ以外の条件における初期固定力は,カップCE角10°;27.5±11.9 Nm,カップCE角20°;57.6±2.4 Nm,カップCE角30°;60.0±4.9 Nm,カップCE角50°;61.5±3.5 Nmとなった(平均±標準偏差).Tukey-Kramer testの結果,有意水準5%においてカップCE角10°は他のカップCE角より有意に低値を示し,それ以外の条件間では有意な差は確認されなかった.これらのことより,カップCE角20°未満から初期固定力が急激に低下し,スクリュー等の追加固定手段が必要となる可能性が示唆された.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初予定していたカップCE角0°,10°,30°,50°に加えて20°の条件を追加できたことでより精緻な条件による評価が実施できた.

Strategy for Future Research Activity

本年度実験結果で学会や論文等で未報告のものがあるため,学会報告および論文投稿を実施する.

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] A novel primary stability test method for artificial acetabular shells considering vertical load during level walking and shell position2024

    • Author(s)
      Yoshida Kazuhiro、Fukushima Kensuke、Sakai Rina、Uchiyama Katsufumi、Takahira Naonobu、Ujihira Masanobu
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 19 Issue: 2 Pages: e0296919-e0296919

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0296919

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 歩行時の垂直荷重を考慮した人工股関節シェルの初期固定性評価方法2023

    • Author(s)
      吉田和弘,福島健介,酒井利奈,内山勝文,高平尚伸,氏平政伸
    • Journal Title

      臨床バイオメカニクス

      Volume: 44 Pages: 19-25

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] セメントレス人工関節用表面処理材料の摩擦係数に対する垂直荷重依存性2022

    • Author(s)
      吉田和弘,福島健介,酒井利奈,内山勝文,高平尚伸,氏平政伸
    • Journal Title

      臨床バイオメカニクス

      Volume: 43 Pages: 133-137

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 寛骨臼被覆度がセメントレス寛骨臼シェルの初期固定力へ与える影響2021

    • Author(s)
      吉田和弘,福島健介,酒井利奈,内山勝文,高平尚伸,氏平政伸
    • Journal Title

      臨床バイオメカニクス

      Volume: 42 Pages: 137-144

    • NAID

      40022723691

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A Novel Evaluation Method for Primary Stability of Artificial Acetabular Shells Considering Vertical Load During Level Walking2023

    • Author(s)
      Kazuhiro Yoshida, Kensuke Fukushima, Rina Sakai, Katsufumi Uchiyama, Naonobu Takahira, Masanobu Ujihira
    • Organizer
      International Society for Technology in Arthroplasty (ISTA) 34th annual congress
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 歩行荷重下における人工股関節シェルの初期固定性に対するカップCE 角の影響2023

    • Author(s)
      吉田和弘,岸上愛奈,福島健介,酒井利奈,内山勝文,高平尚伸,氏平政伸
    • Organizer
      第50回日本臨床バイオメカニクス学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 歩行荷重を考慮した人工股関節シェルの初期固定性評価方法2023

    • Author(s)
      吉田和弘,大友佑,福島健介,酒井利奈,内山勝文,高平尚伸,氏平政伸
    • Organizer
      第42回バイオトライボロジシンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 人工関節シェル初期固定性の新規評価法2022

    • Author(s)
      吉田和弘, 福島健介, 酒井利奈, 内山勝文, 高平尚伸, 氏平政伸
    • Organizer
      日本機械学会 第34回バイオエンジニアリング講演会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 生体内での力学環境を考慮した人工股関節シェルの初期固定性評価方法2022

    • Author(s)
      吉田和弘,大友佑,福島健介,酒井利奈,内山勝文,高平尚伸,氏平政伸
    • Organizer
      第49回日本臨床バイオメカニクス学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] セメントレス人工関節用表面処理材料の摩擦係数に対する荷重依存性2021

    • Author(s)
      吉田和弘,松井みなみ,福島健介,酒井利奈,内山勝文,高平尚伸,氏平政伸
    • Organizer
      第48回日本臨床バイオメカニクス学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi