2018 Fiscal Year Research-status Report
Patient-specific bone remodeling prediction around femoral stem after total hip arthroplasty
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17K01362
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
山子 剛 宮崎大学, 工学部, 准教授 (50452074)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 人工股関節 / ストレスシールディング / ステム / レジストレーション / 骨密度 / リモデリング / 固定性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
人工股関節全置換術では，大腿骨は人工股関節ステムを設置したことによる力学環境の変化をトリガーとして，術後に様々な骨のリモデリングを生じる．中でも近位部の骨量減少はステムのゆるみを引き起こすことから，長期生存のために解決が強く求められている．近年，この近位部骨量減少を抑制するためにヤング率を傾斜化したり，ポーラス化した新しいコンセプトのステムが開発されている．しかし骨の形状と質は患者ごとに大きく異なり，ステムの設置位置も様々であることから，患者よってはステムの機能が十分に発揮できない場合が考えられる．本研究の目的は人工股関節置換術において術後の骨反応とステムの固定性の経時変化を患者個別に予測するシミュレーション技術の確立し，患者個々にデザインコンセプトの実現性を評価することである．本年度は２つの研究に取り組んだ．まず，前年度に構築したシミュレーション手法を適用して種々の人工股関節ステムの解析を実施した．従来から使用されているZweymuller型，楔状テーパー型，弾性率の傾斜機能を持つ低弾性型などのステムを対象として，大腿骨の髄腔形状，ステムの形状や設置位置が荷重伝達と骨リモデリングに及ぼす影響について評価した．その結果，術後大腿骨の荷重伝達は近位部の皮質骨厚さなどの形状だけではなくステムの設置位置に大きく影響することを明らかにした．従って，骨量減少を防ぐためには大腿骨に対して適合するようにステムの形状，サイズ，設置位置を選ぶ必要があることの重要性を示した．来年度に症例数した検証を実施するための有益な知見を獲得した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画通りに進捗している．前年度に構築したシミュレーションプログラムを用いて解析を実施し，有益な知見を得ている．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究成果を基に，計画通りに研究を進めて，人工股関節患者の力学的未来を予測するシミュレーション技術の構築を実現したい．
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| Causes of Carryover |
旅費及び論文費があまり発生しなかったためである．生じた次年度使用額については学会参加費及び論文投稿費用に使用する．
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