2018 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 |
昨年度施行した豚を用いた埋植実験で得られたデータを分析した。豚の顔面骨（下顎と眼窩下縁部）に骨折をおこしMg合金プレートで固定し、埋植後１週間と４週間で屠殺し検体を採取した。血液検査では、Mg合金群とコントロール群（チタンプレート固定群）を比較し異常は認められなかった。主要臓器の組織標本でも特に異常な初見は認められなかった。Mg合金プレートで固定を行った埋植部位のコンピューター断層撮影と組織標本検査では、埋植後１週間ではチタン同様骨固定されており、術後４週間ではチタンプレート同様の骨折治癒、骨形成が認められていた。組織学的に検討した結果でも、Mg合金固定群で骨折部は新生骨の細胞が認められ、偽関節になるような所見は認められなかった。一方でMg合金プレート固定群では、金属が分解する過程で生じたと思われるガス発生がみられ、それにより埋物周囲の骨吸収像が見られた。今後、臨床での応用に向けてマグネシウムの分解過程で発生するガスを抑える、もしくはそれらを拡散するような仕組みが必要だと考えられた。またミニブタの顔面骨にMg合金プレートを埋植した長期生体安全試験では、埋植後１年、１年半で屠殺を行い血液生化学検査、各主要臓器の組織検査を行った。血液検査状、異常所見はなく。組織検査でも異常組織反応はなく、マグネシウム合金の長期埋植における安全性が示唆された。
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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
昨年度に得られた研究結果を分析し、今後のプレート開発を検討する。ガス発生の機序を解析し、ガス発生を抑制する方法とガスが発生しても拡散できるような構造を検討する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
マグネシウム合金を臨床応用する上で問題となるガスの発生について対策を検討する。具体的には埋植プレートやスクリューの形状の改変を行う。分解過程で生じる水素ガスがプレート、スクリューと骨の間に溜まることで骨吸収像が見られたことから、プレートにガス排泄溝を作る、また中空のスクリューを作るなどの検討を行っており、新しい材料で埋植試験を行いこれらの問題が解決するか検討する。
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