未固定遺体を用いた有限要素モデルの作成および妥当性の検討

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K10408
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 東野 恒作 徳島大学, 大学病院, 特任准教授 (80380129)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西良 浩一 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 教授 (10304528) ; 高田 洋一郎 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 特任講師 (20420549) ; 森本 雅俊 徳島大学, 大学病院, 医員 (20748701) ; 福井 義浩 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 教授 (50144168) ; 酒井 紀典 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 特任准教授 (80403731)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 脊椎脊髄病学 / 生体力学 / 有限要素法

Outline of Annual Research Achievements

未固定遺体を生体と同様の状態でCT撮影行う。MECHANICAL FINDERソフトウェアを用い形状抽出を施行。FEMモデルを作成。インプラントの材料特性からメッシュを作成する。引き抜きの相互干渉部に係る応力、挿入時のトルク応力を解析する。FEMを作成した椎体を摘出し実際の固定術と同様にスクリューを挿入する。挿入後のスクリュー設置位置をX線装置、CTでその挿入位置を確認したのち、万能試験機を用い、生体力学的解析を行う。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

未固定遺体を用い椎弓根スクリューを挿入し万能試験機を用い、引き抜き強度の実験を開始している。その個々の椎体への椎弓根スクリューの実測した強度と合わせて、椎体CTデータからMECHANICAL FINDERソフトウェアを用いそのDICOMデータから有限要素法による解析を開始した。濃度値から密度値、ヤング率を要素毎に求めた。さらにスクリューの材料特性を計算し相互作用を計測中である。

Strategy for Future Research Activity

スクリューの材料特性の計算方法により結果が異なるためさらに特性についての検討を進める予定である。現在ＣＴにてモデルを作成し挿入時の接触部分の特性を決定中である。困難であった場合は、ＣＡＤデータを利用する予定である。

Causes of Carryover

予定していた機器の使用がなかったため使用料が不要となった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

翌年度分として請求した基金助成金とともに、未固定遺体標本を用いての実験に対して使用したいと考えている。