1996 Fiscal Year Annual Research Report
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08671695
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
中島 知隆 東海大学, 医学部, 助手 (90227794)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三宅 久人 東海大学, 医学部, 助手 (30266423)
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| Keywords | 肩関節 / 腱板断裂 / 人工腱 / 力学試験 / 有限要素法 |
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| Research Abstract |
人工腱板の厚さをヒト生体内の棘上筋腱厚(約7mm)に相応させるべくポリエチレンテレクタレート(PET)線維の径により、10層(径0.70mm)、15層(径0.46mm)、20層(径0.35mm)の線維群を腱長、腱幅ともに約20mmとなるように25mm,50mm,及び100mm事の捩れ構造にて縫い上げ人工腱板を作製した。これらの人工腱を用いて引張り試験を行い、各腱におけるPET線維層の数、捻れ距離と力学的特性との関連性を明らかにした。尚、予備実験に基づき引張り速度は準静的(10%/original length)とし、伸縮率は安静時腱長との比、Young率は単位伸長率あたりに要する力(Newton)として評価した。その結果、各人工腱の断面積は基本的に等しいため、その破断応力に有意差は認められなかった。一方、Young率は20層、100mm捻れ腱にて最大(10.3×10^<-3>N/mm^2・strain)、10層,25mm捻れ腱で最小(1.9×10^<-3>N/mm^2・strain)であり、最大伸縮率は10層腱、25mm捻れ腱で有意に大きかった(0.27strain).これまでの剖検標本を用いた研究からヒト棘上筋腱の破断応力は3〜6N/mm^2、最大伸張率は0.07〜0.10strain前後で、Young率は7.0〜8.0x10^<-3>N/mm^2・strainであり、各種構造腱の力学的特性をこれらと照らし合わせると、PET製人工腱板としては50mm毎の捻れ構造を有する15層腱が望ましいと考えられた。平成9年度ではPET線維15層、50mm捻れの人工腱板10ケを用いて圧迫試験を行い、これら引張り圧迫特性に基づく人工腱板各部のストレス分散を有限要素法によりシミュレートすることで、人工腱板の臨床応用の可能性を推察する予定である。
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