2017 Fiscal Year Annual Research Report
Assessment of orthopedic implant stability using medical imagine
| Project/Area Number |
16H03174
|
|---|
| Research Institution | Keio University |
|---|
Principal Investigator |
名倉 武雄 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任准教授 (90306746)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石井 賢 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任教授 (00276289)
陣崎 雅弘 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (80216259)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 共振周波数解析 / インプラント設置強度評価 / 引き抜き力 / 埋入トルク / 脊椎外科 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では実験用イメージング画像（μＣＴ）において解析可能である骨梁構造データを、医用イメージング画像（ＭＤＣＴ）から評価可能とする計測系を確立する。これにより現在臨床において主流となっている骨密度評価法（ＤＥＸＡ）に代わる、新たな骨密度・骨強度評価方法を確立する。さらに、本手法により得られた骨密度・骨強度と整形外科インプラントの設置強度の関係を調べることで、医用画像よりインプラント設置強度を予測する手法を開発する。また歯科におけるインプラント設置強度評価法を応用することで、手術中にインプラント強度を評価できる計測手法を確立する。
平成27年度は歯科用共振周波数解析が、模擬骨および屍体骨において従来の固定強度である引抜トルクおよび埋入トルクと相関がみられることを示し、学会発表および論文投稿を行った。特に歯科用共振周波数解析は、従来の引抜強度および埋入トルクとことなり、スクリューに対する横軸方向の強度を反映し、より実臨床において重要な指標となる可能性を示した。
平成28年度は、共振周波数解析によるインプラント設置強度評価方法として、新たにレーザーを用いた評価法の確立を目指し実験を開始した。模擬骨および屍体骨を用いた実験を行い、従来の歯科用共振周波数解析と高い相関を得ることに成功した。現在レーザーシステムの小型化、ピーク周波数の精密な解析を遂行している。レーザーによる設置強度評価が実現すれば、実臨床における応用が期待できる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は新たな設置強度評価として、レーザー共振周波数解析を開始した。これは、従来の歯科用共振周波数解析は、磁気を利用したものであるためインプラントに何らかの形でマグネットを装着する必要がある。整形外科領域では、画像診断においてMRIが必須でありインプラントに磁気を装着することで、術後のMRI撮影が不可となることは大きなリミテーションとなる。これの問題点を解決し、かつ術中により簡易に設置強度評価を行えることを目的にレーザー共振周波数解析の実験を開始、従来の歯科共振周波数解析と高い相関を得ることができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
レーザー共振周波数解析が、従来の強度評価法である引抜強度および埋入トルクと相関するかを、模擬骨および屍体骨を用いて実験中である。さらにサンプルを増やし、相関解析を継続する。またインプラントとして、これまで行ってきた脊椎椎弓根スクリューに加え、人工股関節カップに関する実験にも着手する。またレーザーについては、実際の手術時計測を想定し、より小型化かつインプラントへの影響が少ないシステムの開発を行う。
これらが実現されれば、これまで不可能であった整形外科インプラント設置強度評価を、術中に行うことができ、術後のインプラント緩みによる再手術の予防、高齢者における固定強度不足の予防が実現され、より確実な医療の実現および医療費削減に大きく貢献できる。
|
