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Optimization of the number of screws required for posterior correction and fixation for adolescent idiopathic scoliosis patients

Research Project

Project/Area Number 26462236
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Orthopaedic surgery
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

TAKAHASHI Jun  信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (60345741)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 羽二生 久夫  信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (30252050)
小関 道彦  信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (50334503)
加藤 博之  信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (40204490)
二木 俊匡  信州大学, 医学部附属病院, 助教(診療) (80646539)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2015: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords思春期特発性側弯症 / 後方矯正固定術 / 有限要素法
Outline of Final Research Achievements

Pedicle screw fixation is a surgical treatment option for adolescent idiopathic scoliosis and other severe spinal deformities. This study examined the mechanical states present in surgical instruments consisting of pedicle screws and a rod using experimental and analytical research procedures. The major outcomes of this study are follows: 1) The pedicle screws on both ends of the fusion area were pushed to the vertebrae, and the adjacent pedicle screws were loaded in the extracting direction. 2) The mechanical stress placed on screws depended on their spacing and securing order. For skip pedicle screw fixation, the mechanical stress exerted on the screws was lower than that on screws inserted into consecutive vertebrae. 3) In addition, this study established a fabrication method of patient-specific vertebral models based on X-ray CT images.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016 2015

All Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 側弯症手術における椎弓根スクリューに生じる力学負荷の計測2017

    • Author(s)
      野口大輝, 鈴木敬裕, 佐藤 翼, 小関道彦, 二木俊匡, 高橋 淳, 加藤博之
    • Organizer
      日本機械学会 北陸信越支部第54期総会・講演会
    • Place of Presentation
      石川県金沢市 金沢大学 角間キャンパス 自然科学本館
    • Year and Date
      2017-03-09
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 思春期特発性側弯症の矯正固定術に対する実験的・解析的検討2017

    • Author(s)
      佐藤 翼, 野口大輝, 小関道彦, 神澤広樹, 二木俊匡, 高橋 淳, 加藤博之
    • Organizer
      日本機械学会 北陸信越支部第54期総会・講演会
    • Place of Presentation
      石川県金沢市 金沢大学 角間キャンパス 自然科学本館
    • Year and Date
      2017-03-09
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Mechanical Analysis of Pedicle Screw Fixation for Adolescent Idiopathic Scoliosis2016

    • Author(s)
      Michihiko KOSEKI, Tsubasa SATO, Hiroki KANZAWA, Jun TAKAHASHI, Toshimasa FUTATSUGI and Hiroyuki KATO
    • Organizer
      16th International Conference on Biomedical Engineering (ICBME2016)
    • Place of Presentation
      Singapore, National University of Singapore
    • Year and Date
      2016-12-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 思春期特発性側弯症に対する後方矯正固定術における椎弓根スクリューの力学負荷はセットスクリュー締結順序に依存する2016

    • Author(s)
      佐藤 翼, 小関道彦, 神澤広樹, 高橋 淳, 二木俊匡, 加藤博之
    • Organizer
      第50回日本側彎症学会
    • Place of Presentation
      京都府京都市国立京都国際会館
    • Year and Date
      2016-11-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 思春期特発性側弯症に対する後方矯正固定術における椎弓根スクリューの力学負荷はスキップによって低減する2016

    • Author(s)
      小関道彦, 佐藤 翼, 神澤広樹, 二木俊匡, 高橋 淳, 加藤博之
    • Organizer
      第31回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      福岡県福岡市福岡国際会議場
    • Year and Date
      2016-10-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 3Dプリンタによる患者別脊柱模型を用いた思春期特発性側弯症手術における力学負荷計測2016

    • Author(s)
      小関道彦, 鈴木敬裕, 高橋 淳, 二木俊匡, 加藤博之
    • Organizer
      第127回中部日本整形外科災害外科学会・学術集会
    • Place of Presentation
      長野県松本市まつもと市民芸術館
    • Year and Date
      2016-09-30
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 思春期特発性側弯症の矯正固定術に対する実験的・解析的検討2016

    • Author(s)
      佐藤 翼,澤柳瑠比,神澤 広樹,二木 俊匡,高橋 淳,小関 道彦,加藤 博之
    • Organizer
      日本機械学会 北陸信越支部第53期総会・講演会講演
    • Place of Presentation
      長野県長野市信州大学工学部
    • Year and Date
      2016-03-05
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 脊椎疾患に対する外科的治療の応力解析シミュレーション2016

    • Author(s)
      大塚ゆりな, 二木俊匡, 高橋淳, 加藤博之, Pataky Todd, 小関道彦
    • Organizer
      日本機械学会 第28回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      東京都目黒区東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2016-01-09
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 脊椎側弯症の矯正固定術に対する実験的・解析的検討2015

    • Author(s)
      佐藤翼,神澤広樹,二木俊匡,高橋淳,小関道彦,加藤博之
    • Organizer
      日本機械学会北陸信越支部第52期総会・講演会
    • Place of Presentation
      新潟県柏崎市新潟工科大学
    • Year and Date
      2015-03-07
    • Related Report
      2014 Research-status Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-22  

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