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CT画像解析および共振周波数解析によるインプラント設置強度評価機構の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17J00880
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
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

中島 大輔  慶應義塾大学, 医学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2018年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード誤差の少ないインプラント設置強度評価法 / 画像によるインプラント設置強度評価 / 共振周波数解析 / 整形外科インプラント / 設置強度評価 / レーザー
研究実績の概要

Ⅰ:CT画像からの術前インプラント設置強度予測系の開発;
昨年度は、新鮮屍体標本を用い,脊椎スクリュー設置前,後の動物用高解像度マイクロCT画像を取得,脊椎スクリュー領域の骨情報を取得し,引き抜き力と埋入トルクとの相関を調査しこれらの試験力が同CT画像から評価可能である事を示した。今年度はさらに研究を進め、我々がIIにて開発した磁力による共振周波数解析(resonance frequency analysis:RFA)装置での測定値が同CT画像から評価可能であることを示した。さらに、実際の臨床応用に向けて、臨床用MDCTからもこれらの試験力が予測可能であるか調査を行いかつ、実際のユーザビリティを考慮したソフトウェア開発を企業と共同で行っている。

II:無侵襲,繰り返し可能な手法かつ検者内,検者間のばらつきが小さいインプラントの評価方法の開発
昨年度開始したLaserを用いたRFA(Laser-RFA)装置であるが、今年度引き続き開発を行っている。Laser-RFAwを用いて、模擬骨、屍体骨にて脊椎インプラントおよび人工股関節インプラント(臼蓋カップ)の設置強度を予測可能である事を示した。さらにこれらを実現するために必要なレーザー出力、設置強度評価繰り返し回数などの原理実証を行った。今後医療機器認証を目指す目的で、①レーザー電源およびレーザードップラー振動計の小型化および②術者の手元に減衰なくレーザーを誘導するため光ファイバーの選定を現在試みている。

現在までの達成度 (段落)

30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2017

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

  • [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] Establishment of a novel measurement technique for pedicle screw stability -LASER resonance frequency analysis-2018

    • 著者名/発表者名
      D. Nakashima, K. Mikami, T. Kitamura, N. Hasegawa, H. Okada, M. Nishikino, S. Kurahashi , Y. Shimada, T. Nagura, H. Kawana, N. Fujita, M. matsumoto, M Nakamura
    • 学会等名
      The International Society for the Study of the Lumbar Spine
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Establishment of a novel measurement technique for orthopaedic implant stability -LASER resonance frequency analysis-2018

    • 著者名/発表者名
      D. Nakashima, K. Mikami, T. Kitamura, N. Hasegawa, H. Okada, M. Nishikino, S. Kurahashi , Y. Shimada, T. Nagura, H. Kawana, N. Fujita, M. matsumoto, M Nakamura
    • 学会等名
      日本脊椎脊髄病学会
    • 関連する報告書
      2018 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2017

    • 発明者名
      中島大輔 名倉武雄 錦野将元 長谷川登 三上勝大 北村俊幸
    • 権利者名
      中島大輔 名倉武雄 錦野将元 長谷川登 三上勝大 北村俊幸
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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