動的安定性と抗感染性を有する長寿命型脊椎固定インプラントに関する基礎検討

• 研究課題/領域番号: 16K10812
• 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: 整形外科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 大島 寧 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (50570016)
• 研究分担者: 石原 一彦 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90193341) ; 高取 吉雄 東京大学, 医学部附属病院, 客員研究員 (40179461) ; 茂呂 徹 東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (20302698) ; 谷口 優樹 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (80722165) ; 大嶋 浩文 東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (00622359) ; 筑田 博隆 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (30345219)
• 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: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 医療・福祉 / 運動器 / 脊椎

研究成果の概要

本研究では、「動的スクリューによるメカニカルストレスに対する衝撃耐久性」と「MPCポリマーの表面処理による耐摩耗性と表面の細菌付着・バイオフィルム形成抑制効果」を有する長寿命型脊椎固定インプラントを創出するための基礎研究を行った。具体的には、インプラントを構成する部品及び組み立て品の機械的特性、摩擦・耐摩耗特性、耐久性の評価を行い、何れも製品に求められる特性を満たしていることを確認した。また、MPC処理により摩擦・耐摩耗特性が劇的に改善すること、細菌付着・バイオフィルム形成が抑制されることを明らかにした。以上の研究成果は、本技術の実用化を推進する確信を得るに十分な結果であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超高齢社会の到来に伴い、腰部脊柱管狭窄症、腰椎すべり症、骨粗鬆症に伴う脊椎圧迫骨折に代表される脊椎変性疾患の患者数は増加の一途をたどっており、脊椎インプラントによる脊椎固定術の重要性が高まっている。本研究成果により、1) 脊椎固定術術後の椎体骨折や隣接椎間の破綻、2) インプラントの「脱転・破損」、3) 表面への細菌付着に続発する「感染」といった脊椎固定術の深刻な合併症を防ぐことが可能となり、患者のADL・QOLを改善し、健康寿命を延伸する医療機器となることが期待できる。