| 研究課題/領域番号 |
16K05993
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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 | 龍谷大学 |
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研究代表者 |
田原 大輔 龍谷大学, 理工学部, 准教授 (20447907)
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| 研究分担者 |
村上 英樹 名古屋市立大学, 整形外科, 教授 (70334779)
辻上 哲也 龍谷大学, 理工学部, 教授 (80243179)
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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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 計算バイオメカニクス / 脊椎固定術 / スクリュー緩み / 有限要素法 / 骨リモデリング / 繰り返し負荷 / 引き抜き試験 / 微小破壊 / 空孔分析 / 破壊 / 緩み / 椎体 / 後方固定術 / 接触解析 / 脊椎 / 機械材料・材料力学 / リモデリング |
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| 研究成果の概要 |
脊椎固定術に対し，スクリュー周囲の骨リモデリングシミュレーションと引き抜き試験を想定した解析，ロッドの詳細構造と骨の非均質な物性を反映した有限要素解析，模擬骨を用いた固定術試験片に対する繰り返し負荷負荷後のスクリュー引き抜き試験，CTスキャンによる試験片断面の観察を行った．
Dynamic型ロッドモデルでは，計算・実験の両方で，スクリュー周囲の密な骨梁形態の形成，スクリュー端点の高い節点反力の発生，スクリュー近傍の破壊の抑制と高い固定力の保持が認められ，研究代表者・分担者らが提案するDynamic型ロッドのスクリューの緩み抑制効果が示された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は，スクリューのゆるみ抑制効果が高い新たな手術方法として，国内における脊椎固定術に対して新しい知見を提示する．1,000万人の骨粗鬆症患者がいる国内における緩みの危険性を抑制可能なロッドの適用の推進は，整形外科治療に大きなインパクトをもたらし，高い社会貢献につながる．
また，ロッドのオーダーメイド設計や，他の固定術法の安全性評価に関する新たな研究の萌芽につながることや，骨の力学的適応メカニズムの理解に加え，適応構造物の開発への発展も期待される．
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