| 研究課題/領域番号 |
16K05986
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 上智大学 |
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研究代表者 |
久森 紀之 上智大学, 理工学部, 准教授 (80317510)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 生体材料 / 医療・福祉 / チタン合金 / 解析・評価 / 機械材料・材料力学 / 先端機能デバイス / プラズマ加工 / 表面・界面物性 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，関節運動器の骨形状3D CADデータからチタン合金とコバルトクロム合金の3D造形カスタム関節運動器を造形し，短時間高速フレーム骨類似アパタイト（HA）溶射で耐疲労強度化プロセスの確立及び骨伝導能付与技術の一体化創製技術の構築を目的とした．
具体的には，3D造形材には造形時の欠陥が残留する．加えて，骨伝導能に乏しい金属なので，骨と協調・融合する機能性の付与が不可欠である．短時間高速フレームHA溶射によるマルテンサイト変態で，組織の微細化と欠陥の除去で疲労強度・寿命の向上，併せて，擬似骨HAを核付けした骨伝導機能付加カスタムメイド関節運動器の一体化創製技を提案するものである．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
カスタムメイド医療を目指す3D造形技術の導入は，基本機能を維持しつつ，患者個々の骨形状に見合う性能及び構造となるよう最適化されたヒトに優しいインプラント技術である．3D造形は低侵襲手術，早期リハビリ，長寿命化インプラント，再手術の減少，簡易手術と成績向上等，多くの患者にメリットがある．
短時間高速フレーム溶射加熱処理技術などで造形時の欠陥を除去・減少させ，耐疲労特性の向上を目的とした本プロセスの構築は，医療用3D造形材の実用化を視野に入れた重要かつ本質的と判断できる．また，HAを核付けする生体機能付与の実現を同時に構築する両面に学術的な特色がある．
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