2020 Fiscal Year Annual Research Report
中耳再建素材の最適化プラットフォームの構築と耳小骨再建への臨床応用
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19K21949
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
朝倉 巧 東京理科大学, 理工学部機械工学科, 講師 (60778207)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
倉科 佑太 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (40801535)
栗原 渉 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (90826926)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | 耳小骨連鎖 / 伝音特性 / 有限要素法解析 / 再建耳小骨 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、波動数値解析法の併用により耳小骨を精度よくモデリングした上で、3Dプリンタを用いた新規再建資材を製作し、数値的および実験的に再建耳小骨の伝音特性を明らかにすることを目的としている。有限要素法（FEM）解析による耳小骨のモデリング、および中耳模型による実験から結果を得て、両結果を比較して組み合わせていくことで、アルゴリズムを組み立てた．はじめにFEM解析のための耳小骨モデルと実空間での実験のための中耳模型を製作するとともに、マイクロCTのSTLデータから生成した中耳骨モデルをFEM解析ソフトウェアに取り込み、鼓膜から耳小骨への音の伝わり方を評価した。拘束条件としては、アブミ骨底板の粘性減衰器の設定、骨と腱との付着部の取り扱い等について、これまでに提案されている伝音特性を模擬できるパラメータ等を適用しつつ検討した。外部からの刺激として、外耳骨入り口の中心に点音源を設定し、一定の音圧（80 dBSPL）を受けた時の鼓膜の変位を算出してアブミ骨頭の変位を解析した結果、従来の研究結果と同じオーダのアブミ骨の振幅結果を得られた。詳細なパラメータ設定のさらなる改善は必要であるが、鼓膜から耳小骨までのモデリングに成功した．次にこの耳小骨モデルを3Dプリンタで具現化し、キヌタ骨が欠損したときに行われる術式のうち代表的な再建形状を併せて加工して追加したモデルを構築した。このモデルについてもFEM解析を実施し、健全耳小骨の伝音特性と比較検証を実施し、妥当性を確認した。
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Research Products
(4 results)
