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椎間可動性を温存した椎間制動システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K10948
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
研究機関日本大学

研究代表者

徳橋 泰明  日本大学, 医学部, 教授 (80188739)

研究分担者 大島 正史  日本大学, 医学部, 専修指導医 (20526090)
上井 浩  日本大学, 医学部, 准教授 (50451373)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードdynamic stabilization / 椎弓根スクリュー / ハイデンシテイポリエチレン / ビタミンE / 骨癒合 / 固定隣接椎間障害 / 腰椎不安定性 / メタローシス / 医療・福祉 / ストレス / 生体機能利用 / 老化 / 外科
研究成果の概要

椎間可動性を温存した椎間制動システムを考案し、耐久性と生体内安全性を評価した。1) 試作システムの疲労摩耗試験を行った。2)ミニブタ腰椎に可動性のあるスクリューと従来のスクリューの組み合わせで固定した。6カ月間飼育後にCT撮影を行い、椎間関節部の骨癒合評価を行い、スクリュー周囲の組織学的検査を行った。結果. 摩耗試験でシステム破損はなく、ビタミンE入りポリエチレンの平均磨耗量は-0.01mgであった。ミニブタの可動性の新スクリュー間では、骨癒合を認めなかった。スクリュー周囲組織に摩耗紛を認めず、炎症細胞浸潤も少なかった。以上より、この新しいシステムは高い耐久性と生物学的安全性が認められた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脊椎固定術は脊椎の様々な疾患からの変形や神経圧迫により、強い痛み、しびれ、麻痺等の際に行う非常に有効な手術法である。しかし、術後遅発性にADLを低下させる固定隣接椎間障害や椎体骨折発生の問題がある。本研究ではこれらを減少する目的で、新たに開発した椎間可動性を温存した制動型椎弓根スクリューの耐久性や生体反応と安全性について検討した。
スクリューについて100万回の疲労摩耗試験とミニブタに設置後6月の生体内安全性を検討し、十分な耐久性と生体内安全性、椎間可動性が温存できることを証明できた。以上の結果より、新たに開発したスクリューの実用化により、患者のQOL、社会経済的に大きな効果が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Durability and biological response of a new posterior dynamic stabilization system using polyethylene with vitamin E2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsumoto, Yasuaki Tokuhashi
    • 雑誌名

      Miomed Research Internmational

      巻: - ページ: 1-5

    • DOI

      10.1155/2018/5785708

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Clinical Results of Minimally Invasive Spine Stabilization for Spinal Metastases.2017

    • 著者名/発表者名
      Uei H, Tokuhashi Y, Oshima M, Maseda M, Matsumoto K, Soma H, Nakayama E, Tachikawa Y.
    • 雑誌名

      Orthopedics.

      巻: 40 号: 4

    • DOI

      10.3928/01477447-20170522-02

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ビタミンE入りポリエチレンを用いた新しいposterior dynamic stabilization system の耐摩耗性と生物学的安全性.2019

    • 著者名/発表者名
      松本光司、德橋泰明
    • 学会等名
      第48回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ビタミンE入りポリエチレンを用いた脊椎の後方制動システムの耐摩耗性と生物学的安全性.2019

    • 著者名/発表者名
      松本光司、德橋泰明
    • 学会等名
      第34回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Durability and biological response of new posterior dynamic stabilization system using polyethylene with vitamin E.2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsumoto, Yasuaki Tokuhashi
    • 学会等名
      Joint Meeting of Istanbul Spine Masters & ISMISS Turkey 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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