2020 Fiscal Year Research-status Report
早期発症側弯症に対する低侵襲矯正固定術のための固定範囲決定手法
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18K09100
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
高橋 淳 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (60345741)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小関 道彦 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (50334503)
大場 悠己 信州大学, 医学部附属病院, 助教(診療) (10792129)
加藤 博之 信州大学, 医学部附属病院, 特任教授 (40204490)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 早期発症側弯症 / 後方矯正固定術 / 手術シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、本研究で提案する側弯症に対する低侵襲手術手法であるCVSSF法に用いる椎弓根スクリューの性能検証および実験的検討に用いる模型の改良を実施した。
第一に、脊椎弯曲の凸側だけを矯正するCVSSF法では、脊椎のねじれ（回旋）の矯正が不十分となる可能性がある。そこで、ロッドを用いた弯曲矯正後に回旋角度を調整可能な機能を有する椎弓根スクリューを並行して開発している。本年度の検討において、そのスクリューを早期発症側弯症に適用した場合の性能検証を実施した。具体的には、弯曲させた状態の脊椎模型に対して模擬手術を実施し、開発したスクリューでは従来スクリューよりも脊椎の回旋に対して十分な矯正を行えることを確認した。また、本検討のため、脊椎の姿勢を非接触に計測可能なシステムを新規開発した。本計測手法は手術室内でも使用可能であり、患者の脊椎の弯曲・回旋・後弯といった三次元的な姿勢を計測できるため、早期発症側弯症に限らず、脊椎外科全般に貢献できると期待される。
第二に、クランクシャフト現象を実験的に再現する脊椎模型に対して改良を実施した。前年度、ボールネジ機構で伸展する椎体からなる脊椎模型を製作したが、実際の小児患者に比べ大きすぎること、実験結果がばらつき信頼性が不十分であること、などの問題があった。そこで本年度、７歳女児の胸椎の標準サイズを参考に、小児患者の脊椎を再現した模型を製作してクランクシャフト現象の再現実験を実施した。凹側固定を主とするハリントン法を模擬した固定ではクランクシャフト現象が発生した。その際、以前のモデルでは確認できなかった後弯の減少も観察され、より実際の現象に近い実験を実施できたと言える。一方、筆者らが提案するCVSSF法では弯曲が改善する方向に成長が進むことを確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究では、早期発症側弯症の患者に対して外科的治療の侵襲性を低減するために最適な固定範囲を発見することを目的としており、最終年度である本年度、そこまで検討する予定だったが、コロナ禍の影響や共同研究者の体調不良などにより検討の最終段階に至ることが出来なかった。このため、補助金事業期間の延長を申請し、次年度も検討を継続する予定である。しかし、本年度の検討により研究実績の概要に記した研究成果は得られており、大幅な遅れとは言えない。このため「やや遅れている」と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの検討により、成長する脊椎模型を用いた実験的検討手法と、有限要素解析に基づく解析検討手法が確立されており、これらの手法を用いて様々な条件での検討を行うことにより早期発症側弯症に対する最適な固定範囲を決定するという本研究の目的を達成したい。
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| Causes of Carryover |
（次年度使用額が生じた理由）コロナ禍や共同研究者の体調不良などにより当初計画していた研究計画を完了できなかったため。また、学会講演会がオンライン開催となり出張旅費が必要なくなったため。
（使用計画）模型実験の材料代や数値解析ソフトウェアのライセンス費として使用する。また、研究成果の英語論文化を目指しており、その校閲費用を支出する。
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