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医用イメージング技術に基づく骨強度および整形外科インプラント設置強度評価系の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16H03174
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

名倉 武雄  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (90306746)

研究分担者 石井 賢  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任教授 (00276289)
陣崎 雅弘  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (80216259)
研究協力者 中島 大輔  慶應義塾大学, 医学部, 特任助教 (40594528)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2016年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード共振周波数解析 / インプラント設置強度評価 / 引き抜き力 / 埋入トルク / 脊椎外科 / 整形外科インプラント / 医用画像 / バイオメカニクス / インプラント設置強度評価法 / 構造・機能材料 / 臨床
研究成果の概要

本研究では実験用イメージング画像(μCT)において解析可能である骨梁構造データを、医用イメージング画像(MDCT)から評価可能とする計測系を確立する。これにより現在臨床において主流となっている骨密度評価法(DEXA)に代わる、新たな骨密度・骨強度評価方法を確立する。さらに、本手法により得られた骨密度・骨強度と整形外科インプラントの設置強度の関係を調べることで、医用画像よりインプラント設置強度を予測する手法を開発する。また歯科におけるインプラント設置強度評価法を応用することで、手術中にインプラント強度を評価できる計測手法を確立する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

簡便に,非侵襲的,再現性のある,繰り返し施行出来る今回の手法を導入した場合,術後のインプラント手術の成否を客観的に術中に諮りより良い結果を得られるよう判断を変更出来るメリットだけでなくインプラント自体の開発にも有用なデータの蓄積が可能になり,その影響は大きい.今回同技術は全く報告が存在しない手法であり,同手法により世界に先駆けて日本初の革新性の高いインプラント開発につなげることが出来る.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Quantitative CT-based bone strength parameters for the prediction of novel spinal implant stability using resonance frequency analysis: a cadaveric study involving experimental micro-CT and clinical multislice CT.2019

    • 著者名/発表者名
      Nakashima Daisuke, Ishii Ken, Nishiwaki Yuji, Kawana Hiromasa, Jinzaki Masahiro, Matsumoto Morio, Nakamura Masaya, Nagura Takeo.
    • 雑誌名

      European Radiology Experimental

      巻: Jan 22;3(1):1 号: 1

    • DOI

      10.1186/s41747-018-0080-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A study on the use of the Osstell apparatus to evaluate pedicle screw stability: An in-vitro study using micro-CT.2018

    • 著者名/発表者名
      Nakashima Daisuke, Ishii Ken, Matsumoto Morio, Nakamura Masaya, Nagura Takeo
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: Jun 28;13(6) :e0199362 号: 6 ページ: e0199362-e0199362

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0199362

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] レーザー共振周波数解析を用いた非侵襲的椎弓根スクリュー設置強度評価法の開発:新鮮屍体研究.2018

    • 著者名/発表者名
      中島大輔,三上勝大,菊池駿介,北村俊幸,長谷川登,岡田大,近藤修司,錦野将元,島田義則,名倉武雄,松本守雄,中村雅也
    • 学会等名
      第21回日本低侵襲脊椎外科学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] レーザー共振周波数解析による新しい非侵襲的椎弓根スクリュー設置強度評価法の開発:新鮮屍体研究2018

    • 著者名/発表者名
      中島大輔,菊池駿介,三上勝大,北村俊幸,長谷川登,岡田大,近藤修司,錦野将元,名倉武雄,松本守雄,中村雅也
    • 学会等名
      第33回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] レーザー共振周波数解析による人工股関節カップ固定強度の評価2018

    • 著者名/発表者名
      菊池駿介,中島大輔,三上勝大,北村俊幸,長谷川登,錦野将元,西脇徹,金治有彦,松本守雄,中村雅也,名倉武雄
    • 学会等名
      第33回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] レーザー共振周波数解析による人工股関節カップ固定強度の評価2018

    • 著者名/発表者名
      菊池駿介,中島大輔,三上勝大,北村俊幸,長谷川登,岡田大,近藤修司,錦野将元,金治有彦,松本守雄,中村雅也,名倉武雄
    • 学会等名
      第48回日本人工関節学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Establishment of a novel measurement technique for orthopaedic implant stability LASER resonance frequency analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Nakashima D,Mikami K,Kitamura T,Hasegawa N,Okada H,Kondo S,Nishikino M,Kurahashi S,Shimada Y,Nagura T,Mastumoto M,Nakamura M
    • 学会等名
      47th Annual Meeting of the Japanese Society for Spine Surgery and Related Research,
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Establishment of a novel measurement technique for pedicle screw stability LASER resonance frequency analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Nakashima D,Mikami K,Kitamura T,Hasegawa N,Okada H,Nishikino M,Kurahashi S,Shimada Y,Nagura T,Kawana H,Fujita N,Matsumoto M,Nakamura M
    • 学会等名
      45th International Society for the Study of the Lumbar Spine (ISSLS)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] レーザー共振周波数解析による人工股関節カップ固定強度の評価2018

    • 著者名/発表者名
      菊池駿介,中島大輔,三上勝大,北村俊幸,長谷川登,岡田大,近藤修司,錦野将元,金治有彦,松本守雄,中村雅也,名倉武雄
    • 学会等名
      日本人工関節学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Resonance frequency analysis of pedicle screw stability: a cadaveric study with micro-CT2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nakashima, Takeo Nagura, Ken Ishii, Masahiro Jinzaki, Morio Matsumoto, Masaya Nakamura.
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego Convention Center (サンディエゴ)
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 新しい非侵襲的椎弓根スクリュー設置強度評価法の確立ー新鮮屍体を用いた共振周波数解析ー2017

    • 著者名/発表者名
      中島大輔,名倉武雄,河奈裕正,陣崎雅弘,松本守雄,中村雅也,石井賢
    • 学会等名
      日本脊椎脊髄病学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マイクロCT解析を用いた椎弓根スクリュー設置強度評価法の新規分析法―新鮮屍体研究―2017

    • 著者名/発表者名
      中島大輔,名倉武雄,陣崎雅弘,松本守雄,中村雅也,石井賢
    • 学会等名
      日本脊椎脊髄病学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] レーザー共振周波数解析による新しい非侵襲的インプラント設置強度評価法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      中島大輔,三上勝大,北村俊幸,長谷川登,岡田大,近藤修司,錦野将元,倉橋慎理,島田義則,名倉武雄,河奈裕正,松本守雄,中村雅也
    • 学会等名
      日本脊椎インストゥルメンテーション学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] レーザー共振周波数解析による新しい非侵襲的インプラント設置強度評価2017

    • 著者名/発表者名
      中島大輔,三上勝大,北村俊幸,長谷川登,岡田大,近藤修司,錦野将大,倉橋慎理,島田義則,名倉武雄,河菜裕正,松本守雄,中村雅也
    • 学会等名
      日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Resonance frequency analysis of pedicle screw stability: a cadaveric study with micro-CT2017

    • 著者名/発表者名
      Nakashima D,Nagura T,Ishii K,Kawana H,Jinzaki M,Matsumoto M,Nakamura M
    • 学会等名
      International Society for the Study of the Lumbar Spine (ISSLS)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 共振周波数解析を用いた新しい非侵襲的椎弓根スクリュー設置強度評価法2016

    • 著者名/発表者名
      中島大輔 名倉武雄 河奈裕正 陣崎雅弘 松本守雄 中村雅也 石井賢
    • 学会等名
      第25回 日本脊椎インストゥルメンテーション学会
    • 発表場所
      長崎ブリックホール(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2016-10-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 共振周波数解析による新しい非侵襲的椎弓根スクリュー設置強度評価法-新鮮屍体研究2016

    • 著者名/発表者名
      中島大輔 名倉武雄 河奈裕正 陣崎雅弘 松本守雄 中村雅也 石井賢
    • 学会等名
      第31回 日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      福岡国際会議場 (福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-10-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 新しい非侵襲的椎弓根スクリュー設置強度評価法の確立―新鮮屍体を用いた共振周波数解析―2016

    • 著者名/発表者名
      中島大輔 名倉武雄 河奈裕正 陣崎雅弘 松本守雄 中村雅也 石井賢
    • 学会等名
      第31回 日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      福岡国際会議場 (福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-10-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 整形外科インプラントへの共振周波数解析の応用 -新鮮屍体を用いた共振周波数解析2016

    • 著者名/発表者名
      中島大輔 河奈裕正
    • 学会等名
      第46回 日本口腔インプラント学会学術大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-09-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] インプラント設置強度評価方法,インプラント設置強度評価装置,およびプログラム2018

    • 発明者名
      中島大輔 名倉武雄 錦野将元 長谷川登 三上勝大 他
    • 権利者名
      中島大輔 名倉武雄 錦野将元 長谷川登 三上勝大 他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-177109
    • 出願年月日
      2018
    • 取得年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 整形外科用インプラントの設置強度評価方法,整形外科用インプラント,および整形外科治具2017

    • 発明者名
      中島 大輔 名倉 武雄 石井 賢 他
    • 権利者名
      中島 大輔 名倉 武雄 石井 賢 他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-028225
    • 出願年月日
      2017
    • 取得年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 整形外科用インプラントの設置強度評価方法、整形外科用インプラント、および整形外科治具2017

    • 発明者名
      中島大輔 名倉武雄 石井賢 松本守雄 中村雅也
    • 権利者名
      中島大輔 名倉武雄 石井賢 松本守雄 中村雅也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017-02-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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