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脊椎固定術に利用可能な人体内部で動作する超音波伸縮機構の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K13043
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 医療技術評価学
研究機関山梨大学

研究代表者

北野 雄大  山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (30754600)

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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード超音波 / 脊椎固定術 / 振動解析 / 振動モード解析 / 脊椎 / 加振器 / 超音波加振 / 医療・福祉 / 機械力学
研究成果の概要

本研究の目標は脊椎湾曲の矯正を目的とした脊椎固定術用の医療機器を開発することにある。初年度では医療機器の基本構造を確立し、次年度では医療機器の運用に必要な専用の超音波加振器の開発を行なった。初年度における開発は順調に進み、医療機器の基本構造の確立、発想に準じた試作、動作検証を行った。当初、次年度に予定していた模擬環境での実験は模型の制作に問題があり、環境への依存の少ない形の加振器を設計し、検証を行った。最終年度は両機器の研究で得られた知見を国際会議と投稿論文(にて発表した。両発表は共に研究内容が評価され、論文賞を受賞した。また、本研究の特許性が認められ2019年に特許を取得している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の主な社会的な意味は脊椎固定術のリスク軽減にある。現在行われている脊椎固定術は切開等の外科的な処置を必要とする。対象者が身体的な成長過程にある場合や症状の変化に合わせて数度の処置が必要であり、患者への負担が大きい。本手法は皮膚や体内組織を介して超音波を伝達することで外科的な負担を軽減することが可能であり、リスク軽減が期待できる。また、人体内部で動作する機械的な構造は少なく、超音波を用いたアプローチはさらに少ない。医療現場での超音波の利用は古くから行われており、導入が容易である。本手法は人体内部で動作する機器の新たなアプローチとしての意義もあると考えられる。

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

    (6件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3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] Development of an ultrasonic controlled growing rod system for spinal implants2019

    • 著者名/発表者名
      Terada Hidetsugu、Makino Koji、Kitano Yudai、Natori Tomohiro、Ishii Takaaki
    • 雑誌名

      Advances in Mechanism and Machine Science

      巻: 3 ページ: 1355-1364

    • DOI

      10.1007/978-3-030-20131-9_133

    • ISBN
      9783030201302, 9783030201319
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 脊椎固定術のリスク軽減を目的とした固定具開発2018

    • 著者名/発表者名
      北野雄大,名取智紘,牧野浩二,石井孝明,寺田英嗣
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 33 ページ: 76-79

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脊椎固定術のリスク軽減を目的とした固定具開発2018

    • 著者名/発表者名
      北野雄大,名取智紘,牧野浩二,石井孝明,寺田英嗣
    • 雑誌名

      地域ケアリング 2018年 10月号

      巻: 20 ページ: 103-106

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of a Vibration Exciter for Ultrasonic Controlled Growing Rod System at Minimally Invasive Surgery2019

    • 著者名/発表者名
      Kitano Yudai、Makino Koji、Ishii Takaaki、Natori Tomohiro、Terada Hidetsugu
    • 学会等名
      12th IEEE International Conference on Human System Interaction IEEE HSI 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超音波を用いた脊椎伸長装具の開発2017

    • 著者名/発表者名
      名取 智紘,北野雄大,牧野浩二,石井孝明,寺田英嗣
    • 学会等名
      第37 回日本生体医工学会甲信越支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 固定具2018

    • 発明者名
      寺田 英嗣 牧野 浩二 北野 雄大 名取 智紘
    • 権利者名
      国立大学法人山梨大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-504559
    • 出願年月日
      2018
    • 取得年月日
      2019
    • 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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