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FEMシミュレーションによる日本人大腿骨の疾患及び年齢に伴う応力形態に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K11016
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
研究機関大分大学

研究代表者

加来 信広  大分大学, 医学部, 准教授 (10315335)

研究分担者 津村 弘  大分大学, 医学部, 教授 (30188627)
田畑 知法  大分大学, 医学部, 客員研究員 (80769406)
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
2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2018年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード日本人 / 大腿骨弯曲 / 性別 / 高齢 / 応力 / 大転子 / 頚体角 / FEM / 大腿骨 / 形態 / 有限要素モデル / 骨密度 / 応力解析 / 年齢 / 関節症 / 骨折 / バイオテクノロジー / 解剖学
研究成果の概要

本研究の目的は本邦の性別及び加齢に伴う大腿骨形態の変化を総80人のCTデータを基に,若年者と高齢者を三次元的に解析した.性別により大腿骨弯曲の特徴が異なり、加齢に伴い前外側に弯曲が強くなる.弯曲度は女性の方が強い.三次元的な大腿骨弯曲の増加は大転子高位をもたらしていた.また、大腿骨弯曲変化及び患者別骨密度が近位部の応力分布に与える影響に対して三次元有限要素法を用いて解析した.弱弯の若年者と比較して,強弯の高齢者は応力・ひずみ分布は転子部に広がり,転子部の応力値・ひずみ量は高くなった.加齢に伴って進行する大腿骨の前側弯変化は,転子部の骨折を促進する可能性があることが示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本人の大腿骨弯曲に関する詳細な特徴と年齢に伴う変化及びそれに伴う大腿骨近位部における応力変化を明確にすることで,大腿骨頚部・転子部骨折の発生メカニズム(特徴)の新知見を見い出すことができた.年齢に伴う大腿骨の形状変化と応力変化に関する知見を基に,骨折の予防策を検討し,更に日本人の骨形状に幅広く合わせた人工関節等のインプラントや内固定材料の開発へフィードバックされることが期待される.

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

    (2件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Efficacy of Vitamin E for Mechanical Damage and Oxidation of Polyethylene Rim by Stem Neck Impingement.2019

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Kaku, Hiroaki Tagomori, Hiroya Akase,et al.
    • 雑誌名

      Clin Biomech (Bristol, Avon)

      巻: 68 ページ: 8-15

    • DOI

      10.1016/j.clinbiomech.2019.05.024

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 若年者と高齢者の大腿骨弯曲に関する三次元的比較2019

    • 著者名/発表者名
      田籠泰明, 加来信広
    • 学会等名
      46回日本股関節学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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