セメントレス人工股関節、関節面における生体力学的研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06454724
• Research Institution: 山梨医科大学
• Principal Investigator: 赤松 功也 山梨医科大学, 医学部, 教授 (10057094)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡田 勝蔵 山梨医科大学, 工学部, 教授 (50020409) ; 井手 隆俊 山梨大学, 医学部, 講師 (60159853)
• Keywords: 人工関節の磨耗 / 関節耐摩耗性 / loosening / 接触界面の摩擦

Research Abstract

現在使われている人工股関節では骨頭、ソケットの平滑面同士がすべり接触を行うため、摩擦摩耗が大きく、臨床上で多くの問題が発生する。本研究は人工股関節の長寿命化を目的として、人工股関節のすべり面形上を改良し、摩擦の減少と耐摩耗性の向上を試みたものであり、1)すべり面形状の検討、2)純水中シミュレーション摩耗試験、3)生理食塩水中シミュレーション摩耗試験、4)動物実験、を行ったものである。本研究に与えられた科学研究費補助金にて、平成7年度には動物実験に用いる犬用人工関節を特注し、購入した。それぞれについて得られた結果は次の通りである。
1)人工股関節の骨頭(Co合金)、ソケット(高密度ポリエチレン:HDP)の両すべり面に種々の溝、あるいはソケット材であるHDPの埋め込みを施した場合について、短時間の摩擦摩耗実験を行い、HDP埋込骨頭-平滑ソケットであるHDP埋込新型人工股関節の摩擦摩耗が最小であることを明かにした。
2)純水中で長期にわたる摩耗試験を行い、HDP埋込新型人工股関節の摩耗は平滑型人工股関節のそれより著しく優れていること、およびHDP埋込新型人工股関節のすべり面における表面損傷は平滑型人工股関節より少ないことがわかった。
3)0.1%ヒアルロン酸ナトリウム含有生理食塩水中における長期にわたる摩耗試験から、生理食塩水中の摩耗は純水中のそれより小さいこと、生理食塩水中におけるHDP埋込新型人工股関節の摩耗は平滑型人工股関節のそれの約半分であることがわかった。
4)犬を用いた動物実験を本年度より開始した。本研究の性格上、最低1年以上の長期成績が必要なため、結論は出でていない。
以上より、本研究で開発したHDP埋込新型人工股関節は現在臨床で使用されている平滑型人工股関節より2倍の寿命を有することが工学的実験より明らかになった。

Research Products

• [Publications] 岡田勝蔵: "へこみ付き人工関節の基礎的研究" 第21回日本臨床バイオメカニクス学会抄録集. 21. 144 (1994)
• [Publications] 王波戦: "人工股関節の水中シミュレーション(第一報)-摩擦特性" 1994年度トライボロジ学会予稿集. 11. 441-442 (1994)
• [Publications] 小林祐次: "人工股関節の水中シミュレーション(第二報)-磨耗特性" 1994年度トライボロジ学会予稿集. 11. 443-444 (1994)
• [Publications] 王波戦: "人工股関節の摩擦特性に与える表面形状の影響" 第16回日本バイオマテリアル学会予稿集. 16. 153 (1994)
• [Publications] 王波戦: "HDP埋込付人工股関節の摩擦特性" 第17回日本バイオマテリアル学会予稿集. 17. 72 (1995)
• [Publications] 岡田勝蔵: "埋込付人工関節の基礎的研究" 第22回日本臨床バイオメカニクス学会抄録集. 22. 46 (1995)