2019 Fiscal Year Research-status Report
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16K10879
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| Research Institution | National Institute of Health Sciences |
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Principal Investigator |
迫田 秀行 国立医薬品食品衛生研究所, 医療機器部, 主任研究官 (50443099)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅野 伸彦 大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座教授 (70273620)
富田 直秀 京都大学, 工学研究科, 教授 (50263140)
河上 強志 国立医薬品食品衛生研究所, 生活衛生化学部, 室長 (00434043)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 人工関節 / 超高分子量ポリエチレン / 生体脂質 / 耐久性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 関節液および抜去インプラントの分析
今年度は、新たに抜去インプラント7例を入手した。肉眼観察、フーリエ変換赤外分光光度計による分析、脂質抽出等により、症例数を増やした。断面をミクロトームで平滑に仕上げたブロック状の試験片を用い、微小硬度計で力学特性を測定する試験法について、試験片の固定法や手順に改良を加えると共に、抜去インプラントの測定を継続した。また、浸入した脂質のヘキサン還流による除去後に再測定し、脂質による力学特性への影響についても検討した。特に、再溶融を施した高度架橋超高分子量ポリエチレンを用いた製品についてデータをまとめ、表面軟化の発生を確認すると共に、脂質除去後も表面軟化は一部残存し、表面軟化は脂質による不可逆的な影響である可能性が示唆された。他の材料を用いた製品や、荷重負荷の少ない、摺動面の低荷重領域やリム部でも測定を実施し、データを集積した。
2. 劣化モデルを用いた分析
昨年度は、生体内環境に近い条件とするため、血清を含む摩耗試験用の潤滑液にコレステロールエステルを添加し、脂質劣化のin vitroにおける再現を試みたが、コレステロールエステルが溶解しなかった。今年度は、界面活性剤の使用を検討したが、高濃度の界面活性剤を用いても溶解は困難であった。そこで、生体内環境からはさらに乖離してしまうものの、水溶液の利用を断念し、ヘキサン溶液を利用することとした。コレステロールエステルを溶解した60℃のヘキサン溶液に、未使用の超高分子量ポリエチレンを浸漬した。浸入したコレステロールエステル量は、7日目までにプラトーに達したが、その量を脂質指数で評価すると、抜去インプラントに比べ少なかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
劣化モデルの構築において課題が残っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 関節液および抜去インプラントの分析
入手済みの抜去インプラント及び関節液の分析、力学的手法による評価を継続し、症例数を増加させると共に、結果を統合する。
2. 劣化モデルを用いた分析
ヘキサン溶液を用いた劣化モデルを構築すると共に、その分析を行い、抜去インプラントの測定結果との比較により、モデルの妥当性について検討する。
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| Causes of Carryover |
脂質分析を次年度にまとめて行うこととしたため。これらの実施に必要な消耗品等の購入に使用する予定である。
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