2018 Fiscal Year Annual Research Report
Shape of the titanium implants and bone ingrowth
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16K10804
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| Research Institution | Akita Cerebrospinal and Cardiovascular Center |
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Principal Investigator |
菅原 卓 秋田県立循環器・脳脊髄センター(研究所), 医工学研究部, 研究部長 (80241660)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 骨再生 / チタンプレート / 微細加工 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度には厚さ1.5mmのメッシュプレートに直径2, 3mmのメッシュ孔を穿ち、ビーグル犬3頭（成犬）の頭頂骨、腸骨に合計12個のメッシュ孔（2, 3mm）付チタンプレートを装着した。装着直後、1,2,3か月時にＣＴを撮影し、3か月時にチタンプレートを骨ごと摘出し、視診・高解像度CT・触診・走査電顕によりメッシュ孔内の骨再生を評価した。移植したすべてインプラントで明らかな骨再生を認めたが、グレード3以上の旺盛な骨再生を認めたのは頭頂骨の2mmメッシュ孔で10%、3mmメッシュ孔で43%、腸骨の2mmメッシュ孔で82%、3mmメッシュ孔で80%であった。走査電顕でメッシュ孔を通過した明らかなトラベクラーボーンが観察された。統計学的検討では2mmメッシュより3mmメッシュで、頭頂骨より腸骨で、それぞれ骨再生が有意に良好であった。これらの結果をもとに平成29年度にCT画像から作成したテーラーメイド脊椎カバ－（厚さ1.5mm）を作成し、1.5mm、2.0mmのメッシュ孔を穿ち、ビーグル犬3頭に装着した。1,2,3か月時にＣＴを撮影し、3か月時にチタンプレートを骨ごと摘出し、視診・高解像度CT・触診・走査電顕によりメッシュ孔内の骨再生を評価した。その結果、移植したすべてインプラントで明らかな骨再生を認めたが、2.0mmメッシュ孔の群でより旺盛な再生が観察された。平成30年度には直径1.5, 2.0, 3.0mmメッシュ孔を穿った64チタン板（厚さ1.5mm）を人工体液中に37度で1週間浸漬し、骨誘導能を比較した。それぞれの条件でチタン板上に少量の結晶が観察され、これらの結晶はX線回折によりハイドロキシアパタイトと同定された。しかし、3群間での有意な差はみられず、平成28-29年度でみられた生体内での骨再生能をin vitroで再現することは困難であると考えられた。
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[Journal Article] Clinical application of 3D printing technology to the surgical treatment of atlantoaxial subluxation in small breed dogs.2019
Author(s)
Kamishina H, Sugawara T, Nakata K, Nishida H, Yada N, Fujioka T, Nagata Y, Doi A, Konno N, Uchida F, Maeda S
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Journal Title
PLoS One
Volume: 14
Pages: e0216445
Peer Reviewed / Open Access
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