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新規低弾性チタン合金であるTi-Nb-Sn合金を用いた骨折治療インプラントの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K16671
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 整形外科学
研究機関東北大学

研究代表者

上村 雅之  東北大学, 大学病院, 助教 (80758962)

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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード骨折治癒 / インプラント / 合金 / Ti-Nb-Sn合金 / プレート / 加熱処理 / 髄内釘 / 外科 / 細胞・組織
研究成果の概要

骨折の手術治療に最適なインプラントの開発を目指して、東北大学金属材料研究所が開発した低弾性合金であるチタン-ニオブ-スズ合金(TNS合金)を用いて骨折治療用インプラントを作成し、動物実験モデルによる骨折治癒の評価を行った。ウサギ脛骨骨折モデルにTNS合金製の髄内釘固定を行い、従来臨床で使用されているチタン合金製のインプラントと比較して骨折部仮骨の体積増大と力学的特性の改善が確認された。続いてTNS合金製の骨折治療用プレートを作成し、同骨折モデルにおける骨折治癒の評価を組織学的・放射線学的・力学的に行っている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

骨折に対する手術治療の目的は、受傷者や社会に対する損失を最小限に抑えるために早期に適切な骨癒合を得ることであるが、一部の症例は癒合不全に陥り治療に難渋する。本研究ではTNS合金製の骨折治療インプラントを開発するにあたり、TNS合金のヒト皮質骨に近い低弾性という特性が骨折治癒の促進や骨癒合部の力学的促進の改善につながることが確認された。実際の骨折治療において成績改善に貢献するインプラントの開発が期待できる。

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

    (3件)

すべて 2019 2018

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)

  • [雑誌論文] Improved Osseointegration of a TiNbSn Alloy with a Low Young’s Modulus Treated with Anodic Oxidation2019

    • 著者名/発表者名
      Kunii Tomonori、Mori Yu、Tanaka Hidetatsu、Kogure Atsushi、Kamimura Masayuki、Mori Naoko、Hanada Shuji、Masahashi Naoya、Itoi Eiji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 13985-13985

    • DOI

      10.1038/s41598-019-50581-7

    • 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] Effects of elastic intramedullary nails composed of low Young's modulus Ti-Nb-Sn alloy on healing of tibial osteotomies in rabbits2018

    • 著者名/発表者名
      Kogure Atsushi、Mori Yu、Tanaka Hidetatsu、Kamimura Masayuki、Masahashi Naoya、Hanada Shuji、Itoi Eiji
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials

      巻: 107 号: 3 ページ: 700-707

    • DOI

      10.1002/jbm.b.34163

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of intramedullary nails composed of a new β-type Ti-Nb-Sn alloy with low Young's modulus on fracture healing in mouse tibiae2018

    • 著者名/発表者名
      Fujisawa Hirokazu、Mori Yu、Kogure Atsushi、Tanaka Hidetatsu、Kamimura Masayuki、Masahashi Naoya、Hanada Shuji、Itoi Eiji
    • 雑誌名

      J Biomed Mat Res B Appl Biomater

      巻: - 号: 8 ページ: 2841-2848

    • DOI

      10.1002/jbm.b.34064

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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