生体表面の動的熱・変位情報を用いた生体硬組織の力学的挙動の推定法

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07405007
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 尾田 十八 金沢大学, 工学部, 教授 (30019749)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 富田 勝郎 金沢大学, 医学部, 教授 (00092792) ; 坂本 二郎 金沢大学, 工学部, 助手 (20205769) ; 山崎 光悦 金沢大学, 工学部, 教授 (70110608)
• Keywords: 生体硬組織 / 変位分布 / 逆解析 / 画像データ / 有限要素法 / 複合構造 / ひずみ分布 / 応力分布

Research Abstract

前2年度の実績をふまえ次のような研究を実施した.
1.生体内の硬組織および軟組織の3次元的形態を把握するため,CTスキャナーによる2次元データから,その3次元形態を構成するコンピュータシステムの構築を行った.またそれを用いて生体の力学的解析を行うための3次元FEM分割の具体的方法を開発した.
2.1のシステムを用いて仙骨全摘術後再建モデルの力学的解析や人工股関節モデルの力学的評価のためのFEM解析を試みた.またその結果を対応する実験データと比較し,システムの有効性を確認した.
3.前年度から試みている創外固定器によるひずみデータを用いた骨折部治癒状況の推定法確立の研究を進めた.特に骨折部のヤング率やポアソン比の変動に対して,創外固定器のひずみがどのように応答するのかをう明らかにした.
4.3の問題に対して骨折部を含む創外固定器全体をはり構造モデルと考え,FEMを用いないで創外固定器に生ずるひずみから,骨折部の治癒状況を推定する簡便な理論の提案とその有効性を検討する実験を試みた.

Research Products

• [Publications] 尾田 十八: "脊椎全摘術におけるインストゥルメントの力学的評価" 日本機械学会論文集(A). 63・607. 650-655 (1997)
• [Publications] 尾田 十八: "バイオニックデザイン-その考え方と研究・開発の現状-" M&E. 24・4. 214-221 (1997)
• [Publications] 尾田 十八: "Feacture Healing Evaluation in Bone Fixed an External Fixator by Using Inverse Analysis TEchnique" Proc.Int.Conf.on New Frontiers in Biomechanical Engineering. 299-300 (1997)
• [Publications] 尾田 十八: "創外固定された脛骨骨折部の力学的特性の推定法に関する研究" 日本機械学会第8回バイオエンジニアリング学術講演会講演論文集. 97-4. 40-41 (1997)
• [Publications] 尾田 十八: "形と強さのひみつ" オーム社, 132 (1997)