| 研究課題/領域番号 |
17K06047
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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 | 日本大学 (2019)
新潟大学 (2017-2018) |
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研究代表者 |
プラムディタ ジョナス 日本大学, 工学部, 准教授 (50615458)
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| 研究分担者 |
田邊 裕治 新潟大学, 自然科学系, 教授 (60143020)
依田 拓也 新潟大学, 医歯学総合研究科, 特任助教 (60769454)
小林 公一 新潟大学, 医歯学系, 教授 (70296317)
坂本 信 新潟大学, 医歯学系, 教授 (80215657)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 橈骨遠位端骨折 / 骨折形態 / 有限要素解析 / 破壊モデル / 荷重特性 / 力学試験 / 妥当性検証 / パラメータスタディ / 妥当性評価 / 骨密度分布 / 転倒 / 破壊条件 / 傷害バイオメカニクス |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，橈骨遠位端骨折における骨折形態の多様性の発生要因を解明するために，破壊モデルを導入した手首有限要素モデルを新たに構築し，橈骨遠位端骨折を予測できる数値解析手法の確立を試みた．その結果，検証により妥当性が確認された精巧な手首有限要素モデルを得ることができた．また，ウシ大腿骨から採取した骨試験片による力学試験およびその試験の再現解析により，外力に対する骨組織の力学特性を取得するとともに骨折発生閾値を明らかにすることができた．さらに，手首有限要素モデルによるパラメータスタディにより，いくつかの骨折形態を再現でき，骨折形態に及ぼす生体力学的要因を推定することができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，実験および数値解析を組み合わせた統合的研究手法を用い，工学と医学の連携による分野横断型の研究である．その成果として，手首有限要素モデルによる橈骨遠位端骨折の数値解析手法を得ることができた．本研究の手法は特に骨折形態に関する医工学研究に有用であると考えている．また，本研究では橈骨遠位端骨折を対象としていたが，本研究の手法は他部位の骨折解析にも適用することができ，傷害防止などの工学的研究にも応用できると考えている．本研究の成果は転倒時の回避行動戦略の考案や衝撃緩衝材の開発のような骨折に対する有効な予防策に工学的知見を与えることが可能であると考えられる．
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