2011 Fiscal Year Annual Research Report
脱臼リスクを軽減した人工股関節のカスタムメイドに関する研究
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21560132
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
新谷 一博 金沢工業大学, 工学部, 教授 (80139758)
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| Keywords | 機械工作・生産工学 / 生体材料 / 医用工学 / ヒューマンフレンドリー / トライボロジー |
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| Research Abstract |
人工股関節が抱える問題点の一つとしては術後の脱臼リスクがあるが,これを回避するためには骨頭径を大きくするなどしてジャンピング作用による離脱を避ける工夫が必要である.表面置換法は骨頭径を大きく出来ることや骨温存の点から生体に優しい置換術と考えられてきたが,可動部が金属-金属接触となることから,これら稼動部金属から流出する金属イオンが細胞毒として働くことが問題視されてきた.本研究では昨年までにCoCr母材にDLC被膜を施すことによりイオン化流出を軽減することや摩擦係数を軽減すること,材質的にはt-ac膜を施す方が耐摩耗性にも優れることを明らかとしている.また,耐摩耗と耐摩擦係数低減効果を期待してダイヤモンド成膜を試みたが母材との密着強度の点から問題を残し,成膜条件等再考する必要が生じた.一方DLC膜については実際の股関節骨頭形状に被膜することに成功し,試作した3D型股関節摩耗シミュレータで摩耗試験においては従来型の骨頭で摩耗量の測定や金属イオン流出割合を算出できることを確認している.本年度はこの3D型股関節摩耗シミュレータを用いた人工股関節部品の摩耗試験を行い摩耗曲線を求めたが,DLC膜は初期に剥離が見られ、実際の歩行を模試した変動荷重に対する実験では被膜-母材間の界面強度の向上が課題として残った.
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