2017 Fiscal Year Research-status Report
生体適合構造を有する新規生分解性Mg合金プレートの開発－頭蓋顎顔面領域への展開－
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17K11528
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
今井 啓道 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (80323012)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 玲子 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 上席研究員 (20343882)
清水 良央 東北大学, 歯学研究科, 助教 (30302152)
向井 敏司 神戸大学, 工学研究科, 教授 (40254429)
三浦 千絵子 東北大学, 大学病院, 助教 (80509240)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 再建外科学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今回開発したマグネシウム合金を用いて顔面骨用のプレート、スクリューを作成した。開発されたマグネシウム合金プレートは、既存の吸収性プレートと比べ引っ張り強度、延性に優れたていることが確認された。実際の臨床の現場での使用を想定し、豚を用いた短期骨折治癒実験、長期生体安全性実験の二つを行った。豚の眼窩下縁と下顎骨に人為的に骨折を起こしプレートで固定する短期骨折治癒試験を行った。眼窩下縁は骨欠損を作成しプレートを橋渡し固定、下顎骨は下顎角部を骨切りし、その骨片をプレートで固定した。対照群として、反対側は同様の操作を行いチタンプレートを用いて固定を行なった。埋植後４週の時点で屠殺を行い、同部位のレントゲン検査および組織学的な検討を行った。その結果、マグネシウム合金で固定した眼窩下縁では、対象群のチタンプレート同様の骨治癒が得られることが確認できた。また下顎各部では、対照群のチタンプレート固定と同様の骨癒合が得られたことが確認できた。また長期生体安全性実験では、豚の顔面骨、頭蓋骨に複数枚のプレートを埋植し、有害事象がないかを確認した。1年半の長期経過を観察し、各種臓器の採取、血液、尿を採取し、微量金属分析、組織学的な検討を行う予定である。以上の実験を通して開発したマグネシウム合金プレートでは、既存のチタンプレート同様の成形ができることを確認した。またスクリューにおいては、下穴を開けるだけでネジが挿入できるセルフドリリング機能があることが確認できた。
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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
予定通りに実験、解析を行うことが出来た。平成29年度の結果をもとに平成30年度に予定していた実験・解析を進めて行く予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
顎顔面骨固定材として適した形状を選定し、最後に生体安全性について評価する。ブタの頭蓋顎顔面に、臨床で想定される最大量を算出し埋入する。経時的に血液・尿検査を行い状、異常行動、食欲の低下などがないか検査する。２４週間経過後にブタを屠殺し、マイクロCTを用いて合金残量と骨形成量の計測を行う。組織標本を用いて各主要臓器とインプラント周囲の病理組織学的分析を行う。合金周囲の骨芽細胞の分化と形態、骨芽細胞と破骨細胞の数と局在を免疫組織学的に検討する。血液、尿を採取して血液生化学検査および骨代謝マーカーの計測を行う。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額には、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した金額であり、平成30年度請求額と合わせ、平成30年度の研究遂行に使用する予定である。
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