側弯症モデルを用いた矯正手術に必要な椎弓根スクリュー挿入領域と挿入密度の予測

• Project/Area Number: 23K15711
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 大場 悠己 信州大学, 医学部附属病院, 准教授(特任) (10792129)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2026: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000); Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 思春期特発性側弯症 / 椎弓根スクリュー / 固定近位端 / 固定遠位端 / 脊椎後方矯正固定術

Outline of Research at the Start

我々は、挿入するPSを一定量間引く方法の確立において、手術後の骨癒合を得られるまでの期間の骨成長を考慮した統一評価が必要と考えている。
本研究では、脊柱側弯モデルを用いたPSの最適配置法の確立における科学的エビデンスの取得を目的とする。まずは同一条件で繰り返し解析可能な脊柱側弯症モデルを作成する。続けて同一条件での繰り返しの解析を行い側弯矯正にPSの挿入数や挿入位置が与える影響を評価する。本研究により多様な脊柱側弯症例に対応するPS配置の最適条件決定法が確立すれば、各患者に対するオーダーメイドのPS配置による矯正固定術を提供できる。

Outline of Annual Research Achievements

思春期特発性側弯症に対する、脊椎後方矯正固定術における椎弓根スクリューの設置パターンと、それぞれの椎弓根スクリューにかかる引き抜け力について、模型を用いた実験を繰り返し行った。同時により再現性のある脊椎模型の作成法について模索をした。信州大学繊維学部ロボット工学科との共同研究によりいくつかの方法で模型の作成を試みたが現時点では高い再現性の得られる模型の作成には至っていない。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

脊柱側弯症に対する椎弓根スクリュー挿入パターン毎に各椎弓根スクリューにかかる引き抜け強度を調査予定であるが、再現性のある研究のために必要な脊柱側弯症モデルの作成に難渋している。

Strategy for Future Research Activity

脊柱側弯症に対する様々な椎弓根スクリューの配列で矯正時に各椎弓根スクリューにかかる引き抜け強度を調査予定である。今年度も引き続き、繰り返しの研究が可能な脊柱側弯症モデルの構築を目指し、信州大学繊維学部と共同研究を続けていく。