| 研究課題/領域番号 |
17K01362
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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 |
生体医工学・生体材料学
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
山子 剛 宮崎大学, 工学部, 准教授 (50452074)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 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)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 人工股関節 / ストレスシールディング / 骨リモデリング / セメントレスステム / 変形性股関節症 / バイオメカニクス / 有限要素解析 / デザイン / 生体力学 / 人工関節 / 骨量減少 / シミュレーション / ステム / レジストレーション / 骨密度 / リモデリング / 固定性 / 有限要素法 |
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| 研究成果の概要 |
人工股関節全置換術では，術後１０年程度でステム周囲の骨量が減少するストレスシールディングによって，ステムの固定性が低下し再置換という深刻な不具合を生じることがある．本研究では術後の骨量減少とステムの固定性を経時的に予測するシミュレーション技術を開発し，患者個々にステムのデザインコンセプトの実現性を評価した．その結果，同じステムでも患者の骨形状や設置位置が異なることから，術後の骨反応パターンが異なることを明らかにした．さらに，wedge-taperタイプのステムでは，ステムを近位内側の皮質骨に接触させるように設置することが骨量維持に重要であることが示された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
変形性股関節症の治療として施行する人工股関節置換術では，術後の骨量減少によってインプラントにゆるみを生じ，再手術に至ることから解決が求められている．本研究では術後の力学的な未来を患者個別に予測するシミュレーション技術を確立した．そして，同じ形状のインプラントを使用した場合でも，患者によって術後の骨量減少は異なることを明らかにした．インプラントの設置位置の差異によって力学的な環境は大きく変化したことから，インプラントを最適な位置へ設置すること，そして骨形状にフィットしたタイプのインプラントを選択することの重要性を示した．本研究の成果は人工股関節の耐用年数の向上による「健康寿命の延伸」につながる．
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