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椎体固定機能を有する新しい人工椎間板デザインの確立とその臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 14571352
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 整形外科学
研究機関北海道大学

研究代表者

小谷 善久  北海道大学, 病院, 助手 (40312368)

研究分担者 鐙 邦芳  北海道大学, 保健管理センター, 教授 (00159419)
敷波 保夫  タキロン株式会社, メディカル事業部, 研究室長
廉澤 剛 (廉沢 剛)  酪農学園大学, 獣医学部, 教授 (70214418)
伊東 学  北海道大学, 病院・講師 (00271677)
三浪 明男  北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20133738)
敷浪 保夫  タキロン株式会社, メディカル事業部, 研究室長
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2002年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード人工椎間板 / 脊柱再建 / 生体材料 / ハイドロキシアパタイト / ポリ乳酸 / 生体内吸収性材料 / 生体活性セラミックス
研究概要

本研究では人工椎間板自体に椎体との初期内固定機能を包含した新しい人工椎間板デザインを確立した。これには従来の前方置換型と同時神経除圧が可能な後方分割挿入型の二つの異なる手術アプローチ用デザインを含んでいる。研究では高強度生体内吸収性材料(HA/PLLA)を多孔プレート形状とし、これにHA/PLLA性ピンを人工椎間板全体を貫く形で配置し、椎体との強固な固定が可能となるようにした。頚椎・腰椎前方全置換モデルと腰椎後方進入用の分割置換モデルを作成し、人屍体脊椎を用いた生体力学的な評価とサルを用いた術後12ヶ月までの生体内評価を行った。生体外評価の結果、第5/6頚椎椎間板を人工椎間板で置換した椎間は、正常椎間に近似した力学特性を示した。腰椎人工椎間板はサル腰椎に良好に適合し、試験中の移動や脱転は見られなかった。軸回旋、屈曲-伸展、側屈負荷のいずれにおいても、人工椎間板置換椎間は正常椎間と同等な力学特性を示した。サルを用いた人工椎間板置換実験では成熟サル44頭を使用し、腰椎では前方全置換および分割置換を、頚椎では前方全置換を行い、術後12ヶ月までの評価を行った。頚椎置換では術後6ヶ月において屈曲-伸展で正常椎間の108%、軸回旋で72%、側屈で65%の可動域を保持し、麻痺の発生やDeviceの脱転・移動を示した例はなかった。組織学的に人工椎間板-椎体界面は介在軟組織なく骨梁が直接接触し、安定した界面を形成していた。上記の良好な実験結果に基づいて、本人工椎間板の厚生労働省への臨床治験計画の提出を行い、多施設共同研究による臨床試験を頚椎前方置換および腰椎後方分割置換形式で予定している。対照症例は脊髄または神経根障害を呈する頚椎変性疾患(1椎間病変)と後方神経除圧と椎間板機能再建を要する腰椎変性疾患としている。現在、治験計画の詳細について厚生労働省との最終検討を行っている。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (19件) 文献書誌 (8件)

  • [雑誌論文] Multidirectional flexibility analysis of anterior and posterior lumbar artificial intervertebral disc replacement in human cadaveric spine model.2005

    • 著者名/発表者名
      Kotani Y
    • 雑誌名

      European Spine J 14(In Press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multidirectional flexibility analysis of cervical artificial intervertebral disc replacement in human cadaveric spine model.2005

    • 著者名/発表者名
      Kotani Y
    • 雑誌名

      J Neurosurg (Spine) 2

      ページ: 188-194

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multidirectional flexibility analysis of anterior and posterior lumbar artificial intervertebral disc replacement in human cadaveric spine model.2005

    • 著者名/発表者名
      Kotani Y, Cunningham BW, Abumi K, et al.
    • 雑誌名

      Eur Spine J (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multidirectional flexibility analysis of cervical artificial inter-vertebral disc replacement in human cadaveric spine model.2005

    • 著者名/発表者名
      Kotani Y, Cunningham BW, Abumi K, Dmitriev AE, Ito M, Hu N, Shikinami Y, McAfee PC, Minami A.
    • 雑誌名

      J Neurosurg (Spine) 2

      ページ: 188-194

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A biomechanical and histological evaluation of bioresorbable lumbar interbody fusion cage.2005

    • 著者名/発表者名
      Hojo Y, Kotani Y, Ito M, Abumi K, Kadosawa T, Shikinami Y, Minami A.
    • 雑誌名

      Biomaterials 26

      ページ: 2643-2651

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multidirectional flexibility analysis of cervical artificial intervertebral disc replacement in human cadaveric spine model.2005

    • 著者名/発表者名
      Kotani Y, et al.
    • 雑誌名

      J Neurosurg (Spine) 2

      ページ: 188-194

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A biomechanical and histological evaluation of bioresorbable lumbar interbody fusion cage.2005

    • 著者名/発表者名
      Hojo Y, Kotani Y, et al.
    • 雑誌名

      Biomaterials 26

      ページ: 2643-2651

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Multidirectional flexibility analysis of anterior and posterior lumbar artificial intervertebral disc replacement in human cadaveric spine model.2005

    • 著者名/発表者名
      Kotani Y, et al.
    • 雑誌名

      J Neurosurg (Spine) 2(In press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Cervical spine injuries associated with lateral mass and facet joint fractures : new classification and surgical treatment with pedicle screw fixation.2005

    • 著者名/発表者名
      Kotani Y, et al.
    • 雑誌名

      Eur Spine Journal 14

      ページ: 69-77

    • NAID

      120000963007

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A biomimetic artificial disc with improved peroperties compared to biological intervertebral discs.2004

    • 著者名/発表者名
      Shikinami Y
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials 14

      ページ: 1039-1046

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two-year observation of artificial intervertebral disc replacement : results after supplemental ultra-high strength bioresorbable spinal stabilization.2004

    • 著者名/発表者名
      Kotani Y
    • 雑誌名

      J Neurosurg (Spine) 100

      ページ: 337-342

    • NAID

      120000957893

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A biomimetic artificial disc with improved peroperties compared to biological intervertebral discs.2004

    • 著者名/発表者名
      Shikinami Y, Kotani Y, Cunningham BW, Abumi K, Kaneda K
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials 14

      ページ: 1039-1046

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two-year observation of artificial intervertebral disc replacement : results after supplemental ultra-high strength bioresorbable spinal stabilization.2004

    • 著者名/発表者名
      Kotani Y, Abumi K, Shikinami Y, Takahata M, Kadoya K, Kadosawa T, Minami A, Kaneda K.
    • 雑誌名

      J Neurosurg. 100 (Spine 5)

      ページ: 337-342

    • NAID

      120000957893

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A biomimetic artificial disc with improved peroperties compared to biological intervertebral discs.2004

    • 著者名/発表者名
      Shikinami Y, Kotani Y, et al.
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials 14

      ページ: 1039-1046

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-year observation of artificial intervertebral disc replacement : results after supplemental ultra-high strength2004

    • 著者名/発表者名
      Kotani Y, et al.
    • 雑誌名

      J Neurosurg (Spine) 100

      ページ: 337-342

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Bone ingrowth fixation of artificial intervertebral disc consisting of bioceramic-coated three-dimensional fabric2003

    • 著者名/発表者名
      Takahata M
    • 雑誌名

      Spine 28

      ページ: 637-644

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Bone ingrowth fixation of artificial intervertebral disc consisting of bioceramic-coated three-dimensional fabric.2003

    • 著者名/発表者名
      Takahata M, Kotani Y, Abumi K, Shikinami Y, Kadosawa T, Kaneda K, Minami A.
    • 雑誌名

      Spine. 28

      ページ: 637-644

    • NAID

      10017363964

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Artificial intervertebral disc replacement using bioactive three-dimensional fabric : design, development, and preliminary animal study2002

    • 著者名/発表者名
      Kotani Y
    • 雑誌名

      Spine 27

      ページ: 929-935

    • NAID

      10016393866

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Artificial intervertebral disc replacement using bioactive three-dimensional fabric : design, development, and preliminary animal study.2002

    • 著者名/発表者名
      Kotani Y, Abumi K, Shikinami Y, Takada T, Kadoya K, Shimamoto N, Ito M, Kadosawa T, Fujinaga T, Kaneda K.
    • 雑誌名

      Spine. 27

      ページ: 929-935

    • NAID

      10016393866

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahata M, Kotani Y, et al.: "Bone ingrowth fixation of artificial intervertebral disc consisting of bioceramic-coated three-dimensional fabric"Spine. 28. 637-644 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shimamoto N, Kotani Y, et al.: "Static and dynamic analysis of five anterior instrumentation systems for thoracolumbar scoliosis"Spine. 28. 1678-1685 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kotani Y, Abumi K, et al.: "Improved accuracy of computer-assisted cervical pedicle screw insertion"J Neurosurg. 99. 257-263 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kotani Y, Abumi K, Kaneda K, et al.: "Artificial intervertebral disc replacement using bioactive three-dimensional fabric. Design, development, and preliminary animal study"SPINE. 27. 929-935 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takahata M, Kotani Y, Abumi K, et al.: "Bone ingrowth fixation of artificial intervertebral disc consisting of bioceramic coated three-dimensional fabric"SPINE. 28(in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 小谷善久, 鐙 邦芳, 三浪明男: "トピックス/椎間板再生「人工椎間板」"現代医療. 34. 631-633 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 小谷善久: "最新学術情報:人工椎間板"関節外科. 21. 116-117 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 小谷善久: "基礎研究最前線、焦点、人工椎間板開発と臨床応用の展望"脊椎脊髄ジャーナル. 14. 369-373 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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