新しい人工材料による脊椎固定器具の開発に関する基礎的・臨床的研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02670643
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 白土 修 北海道大学, 医学部付属病院, 助手 (20206296)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 但野 茂 北海道大学, 工学部, 講師 (50175444) ; 金田 清志 北海道大学, 医学部, 教授 (60000957)
• Keywords: 脊椎個定器具 / 人工材料 / 生体材料 / 体幹筋 / 生体力学

Research Abstract

本研究の初年度の目的として、購入したMacintoshコンピュ-タ-を北海道大学医学部整形外科学講座の所有するMTS材料試験機に連結し、各種生体材料の力学的試験、さらには屍体脊柱に装着した場合の挙動実験を行い、デ-タを採取する予定であった。しかし、これらの実験は、以下に述べる理由から、あえて行っていない。その理由は、以下の如くである。実際の生体材料を用いた機械あるいは屍体実験に着手する前に、生理的状態での生体側の荷重状態や、荷重に対する生体の応答状況、さらには運動時の反応状態を検討することが、先ず必要だからである。これら生体側の要因を知る事なしには、実際に生体に用いられる材料を検討することは出来ない。
この目的で、以下の基礎的実験を行った。手術的治療の際に、生体材料が使用される可能性の高い疾患である脊柱側弯症と腰痛症の患者を対象とした。脊柱側弯症の患者については、側方移動を行わせた際の重心の移動と偏位パタ-ンについて検討した。また、腰痛症の患者については負荷運動状態で体幹筋力がどの様に脊柱を保護するかを検討した。いずれの実験においても、デ-タの採取、整理には購入したMaciontoshコンピュ-タ-が有効であった。この結果の詳細は、以下の論文に述べるが、生体内の脊柱では、加えられた荷重は体幹筋力によってかなりの程度支持されることが判明した。また、運動力学的に体幹の重心移動には、体幹筋力が重要な役割を果たしていることが判明した。この事実は、脊椎内個定器具を考案、試作する上で、特に強度設定の面で考慮しなければならない点であると考えられた。
以上のデ-タも加味し、実際の材料の選択は、現在進行中である。可能性として、歯科用の高分子材料やキチンなどがある。しかし、なお生体側の要因を検討する必要もあると思われ、特に体幹筋に着目して研究中である。

Research Products

• [Publications] Osamu Shirado,et al.: "Trunk Muscle Strength during Eccentric Contraction in Patients with Chronic Low Back Pain." Spine.
• [Publications] Osamu Shirado,et al.: "Kinetic Analysis of Trunk Shift Performance in Patients with Idiopathic Scoliosis." Spine.
• [Publications] 白土 修、他: "求心性および遠心性収縮における体幹筋力の基礎的研究." 整形外科バイオメカニクス.
• [Publications] 伊藤 俊一、白土 修、他: "特発性側弯症患者における重心移動能に関する基礎的研究." 整形外科バイオメカニクス.