| 研究課題/領域番号 |
04650082
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
材料力学
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
水口 義久 山梨大学, 工学部, 助教授 (70020500)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1993年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1992年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 生体力学 / 医用工学 / 超音波法 / 人工股関節ステム / 大腿骨 / ゆるみ / ひずみゲージ / 有限要素法 / 超音波探傷 / 超音波パルス反射法 / 大腿骨厚さ / 骨腿厚さ |
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| 研究概要 |
超音波による境界面からのエコー特性を利用し、人工股関節ステムが挿入された骨内部の状態を把握し、THR後の「ゆるみ」の早期診断に役立つ測定法を確立することを試みた。また、大腿骨周辺部における応力分布状態を有限要素法により力学的に解明した。以下に得られた結果を示す。
(1)人工股関節ステムを挿入した豚の大腿骨を水中に沈め、水面より超音波を入射させ、骨の厚さは正確に測定できた。
(2)人工股関節ステムを挿入した肉の付いた豚の大腿骨試料の肉面上より超音波を入射させ、肉、骨、骨髄の厚さは正確に測定できた。
(3)(1)と(2)の実験において、大腿骨試料を固定してステムのみを骨髄腔内で移動させた結果、ステムの移動距離は0.1mmの精度で測定できた。
(4)超音波による大腿骨内部の状態を測定する装置を用い、大腿骨に人工股関節ステムを挿入している患者および挿入していない人の皮膚上より大腿骨内部に超音波を入射させた。そして、骨の外側と内側、およびステムからのエコーより得られた骨や骨髄の厚さは、X線CT像比較し、かなり正確に測定できた。
(5)ひずみゲージを貼付した豚の大腿骨試料を圧縮し、大腿骨に生ずるひずみ分布を明らかにした。
(6)人工股関節ステムが挿入された大腿骨モデルについて、骨頭に負荷を作用させた問題を有限要素法により解析し、大腿骨周辺部における応力分布状態を明らかにした。
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