下肢整形外科手術支援のためのMS-FE解析に基づく術後予測手法の開発に関する研究

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K03955
• Research Institution: Chubu University
• Principal Investigator: 安達 和彦 中部大学, 工学部, 教授 (30243322)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 有限要素解析 / 骨接合術 / インプラント / 術後予測 / 骨リモデリング

Outline of Annual Research Achievements

骨接合術の工学的支援として術後経過の短期から長期に至る予測（術後骨折の発生リスク評価を含む）を実現するために骨リモデリングの技術が必須となるので，初年度である2021年度に既存の骨リモデリングモデルの調査を進めた．骨リモデリングについてさまざまなモデルが提案されているが，年単位での長期の骨リモデリングのモデルとしては経年項を有する骨密度方程式に基づくモデルが有力であるとの評価に至った．
骨リモデリングモデルの調査結果に基づき，骨密度方程式を用いた骨リモデリングのモデルを現有のMuscular Skeletal-Finite Element（MS-FE）解析法に組み込めるようにABAQUSサブルーチンの構築を試みた．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

骨リモデリングのモデルを現有のMS-FE解析法に組み込むにあたり，本研究課題ではMS-FE解析の枠組みであるABAQUS解析コードにリモデリングのサブルーチンを追加する方法を採用した．結果としてサブルーチンのコーディング作業に時間を要することとなり，2021年度中のサブルーチン完成に至らず2022年度に継続せざるを得なくなったため．

Strategy for Future Research Activity

2022年度は前年度から試行している骨リモデリングのMS-FE解析への組み込みを引き継ぎ，完成を目指す．従来のMS-FE解析での解析結果と，本研究課題で開発する骨リモデリングモデルを組み込んだMS-FE解析での解析結果を比較に着手する．解析結果の比較では，大腿骨近位部骨折に対する骨接合術の術例経験の多い整形外科専門医（研究協力者）の助言を得る．
本研究課題で開発する骨リモデリングモデルを組み込んだMS-FE解析での解析症例検討結果をまとめ，国内外の専門学術講演会で発表し，第三者の評価を得る．

Causes of Carryover

国内関連学会での情報収集の旅費を年度当初に計上していたが，当該学会がオンライン開催となったため旅費の支出が不要となったため．
次年度使用額については2022年度の情報収集の旅費に充当し，本研究課題の進展のための情報収集に努める．