2011 Fiscal Year Research-status Report
低強度・高周波バイブレーションによる骨形成活性効果のインプラントへの応用
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23592835
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小川 徹 東北大学, 大学病院, 講師 (50372321)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 啓一 東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (30178644)
池田 清宏 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50168126)
山川 優樹 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80324010)
重光 竜二 東北大学, 大学病院, 医員 (00508921)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | インプラント / 振動刺激 / 高周波 / オッセオインテグレーション / 有限要素解析 |
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| Research Abstract |
Rubinらにより低強度の高周波振動がosteogenicな効果を示すという画期的な現象が報告され,現在では骨粗鬆症患者への臨床応用も一部なされ特に整形外科領域では注目を集めている.申請者らはこれが歯科用インプラントへ適用可能であることに着目し,ラット脛骨モデルを用い,組織形態学的,核医学的な評価にて,その有効性を明らかにする基礎研究を行っている。本研究では、以下を目的とした。1.臨床適用に近似したモデル設定のため,高次の実験動物モデルおよび汎用デンタルインプラントを用い、小型バイブレーション装置にて局所刺激を加え，その有効性、さらに刺激条件やタイミングおよび刺激方法（直接、間接刺激）等の詳細を追及する．2. 有限要素法 (FEM) 振動解析をインプラント-骨へ応用し，高周波振動に対するインプラント周囲骨挙動を解明する．1) ラット脛骨のドリリングサンプルのマイクロCTによる撮像。ドリリング後1、4週間振動刺激を加えた脛骨を摘出後レジン包埋されたものをサンプルとし,順次マイクロCT（コムスキャンテクノ社）により撮像,TRI/3D-BON（ラトック社）による３D構造解析を行っている.さらに画像データをもとにFEMモデルを製作中である。また、撮影が終了したものから組織・形態組織学的評価を開始している。2) 小型バイブレーション装置（システム）の開発。小型振動発生装置の試作機（下記に仕様を示す）にて、現在は仕様の詳細やクラッチへの取り付け方法など最終調整を行っており、早期に動物実験に応用する予定.モータの大きさ：23mm×28mm×50.5mm、重量：200g（モータのみ）、発生振動：60Hz前後の単一の振動（現在調整中）、装置（アンプ）の大きさ：250mm×160mm×80mm（モータ，ケーブルを除く）、電源：100V AC電源、操作：スイッチによるON/OFFの切り替え
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
震災により下記の内容に遅れが生じたマイクロCT撮影システムの破損、また復旧に数か月かかってしまったためその期間の実験の進行が遅れてしまった。開発中の振動装置の破損による遅延これらにより、動物実験や組織学的検討に遅れを生じてしまった。
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| Strategy for Future Research Activity |
実際の歯科インプラント臨床応用に近似したモデル設定高次の実験動物であるイヌ顎骨モデルおよび汎用デンタルインプラントシステムを用いる.自作の小型振動発生装置をビーグル犬下顎骨に埋入したインプラント体にクラッチを用いて接続,各種の振動刺激を加え,周囲骨とインプラント体の結合,および周囲骨骨密度を評価する.
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度は動物実験を行う予定であるため、実験動物や手術用器具・薬品、麻酔関連器材、実験用インプラント等がメインとして研究費を用いる。また、動物実験後の組織標本製作関連器材や顕微鏡関連器材、組織形態学的分析ソフト・統計分析ソフト等も購入予定である。
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