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チタン製インプラント形状と骨再生の関係に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K10804
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 脳神経外科学
研究機関秋田県立循環器・脳脊髄センター(研究所)

研究代表者

菅原 卓  秋田県立循環器・脳脊髄センター(研究所), 医工学研究部, 研究部長 (80241660)

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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードインプラント形状 / チタン合金 / 骨再生 / チタンプレート / 微細加工 / チタン / インプラント / 骨癒合 / 骨再生誘導
研究成果の概要

チタン製インプラントの形状と骨再生の関係につき、in vitroとin vivoで研究を行った。in vivo実験では様々なサイズのメッシュ孔を穿った6-4チタン製プレートを人工体液中に1週間浸漬し、表面の結晶の析出・X線回折による同定を行い、骨誘導能を評価した。また、同様のチタンプレートをビーグル犬の頭頂骨、腸骨に移植してCTでフォローし、3か月後にプレートを骨ごと摘出し、視診・触診・高解像度CT・走査電顕により骨再生を評価した。その結果、最も骨再生を促進するメッシュ孔は直径2mm前後であり、今後のインプラント開発に応用できると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

チタン製インプラントは骨補強・補填のためにひろく使用されているが、どのような形状が骨再生を促すかは十分な研究がされていなかった。今回、様々な形状のチタンプレートにおける骨再生をin vitroとin vivoで検証した。その結果、直剣2mmの円形のメッシュ構造が最も骨再生を促すことが判明し、今後インプラント形状の決定において重要な知見と考えられる。

報告書

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

    (9件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] A novel patient-specific drill guide template for stabilization of thoracolumbar vertebrae of dogs: cadaveric study and clinical cases.2019

    • 著者名/発表者名
      Fujioka T, Nakata K, Nishida H, Sugawara T, Konno N, Maeda S, Kamishina H.
    • 雑誌名

      Vet Surg

      巻: 48 ページ: 336-344

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clinical application of 3D printing technology to the surgical treatment of atlantoaxial subluxation in small breed dogs.2019

    • 著者名/発表者名
      Kamishina H, Sugawara T, Nakata K, Nishida H, Yada N, Fujioka T, Nagata Y, Doi A, Konno N, Uchida F, Maeda S
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 14

    • 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] Prospective Multicenter Study of a Multistep Screw Insertion Technique Using Patient-Specific Screw Guide Templates for the Cervical and Thoracic Spine2018

    • 著者名/発表者名
      Sugawara Taku、Kaneyama Shuichi、Higashiyama Naoki、Tamura Shinya、Endo Takuro、Takabatake Masato、Sumi Masatoshi
    • 雑誌名

      SPINE

      巻: 43 号: 23 ページ: 1685-1694

    • DOI

      10.1097/brs.0000000000002810

    • 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] 頚椎後縦靱帯骨化症に対する前方除圧術2018

    • 著者名/発表者名
      菅原卓
    • 雑誌名

      脳神経外科速報

      巻: 28 ページ: 173-182

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Neurologic Complications in Managing Degenerative Cervical Myelopathy: Pathogenesis, Prevention, and Management.2017

    • 著者名/発表者名
      Sugawara T
    • 雑誌名

      Neurosurg Clin N Am

      巻: 29 号: 1 ページ: 129-137

    • DOI

      10.1016/j.nec.2017.09.008

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High dose of antibiotic colistin induces oligomerization of molecular chaperone HSP90.2017

    • 著者名/発表者名
      Togashi S, Takahashi K, Tamura A, Toyota I, Hatakeyama S, Komatsuda A, Kudo I, Sasaki Kudoh E, Okamoto T, Haga A, Miyamoto A, Grave E, Sugawara T, Shimizu H
    • 雑誌名

      J Biochem

      巻: 162 号: 1 ページ: 27-36

    • DOI

      10.1093/jb/mvw104

    • NAID

      40021274608

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accurate and Simple Screw Insertion Procedure With Patient-Specific Screw Guide Templates for Posterior C1-C2 Fixation2017

    • 著者名/発表者名
      Sugawara T, Higashiyama N, Kaneyama S, Sumi M.
    • 雑誌名

      Spine

      巻: 42 号: 6 ページ: E340-E346

    • DOI

      10.1097/brs.0000000000001807

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 頸椎椎弓根スクリュー刺入手技の無被曝化 スクリューガイドテンプレートシステムの応用2016

    • 著者名/発表者名
      金山修一, 菅原 卓, 東山 巨樹, 高畑 正人, 鷲見正敏
    • 雑誌名

      Journal of Spine Research

      巻: 7 ページ: 158-164

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 頚椎黄色靭帯骨化症の手術2016

    • 著者名/発表者名
      菅原卓
    • 雑誌名

      脳外誌

      巻: 25 ページ: 730-736

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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