| 研究課題/領域番号 |
18K04034
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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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| 審査区分 |
小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 中部大学 |
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研究代表者 |
安達 和彦 中部大学, 工学部, 教授 (30243322)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 有限要素解析 / 筋骨格モデル / 骨接合術 / インプラント / 動力学解析 / 骨折リスク評価 / 歩行解析 / 臨床バイオメカニクス |
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では2段階の手順で構成される新しいMS-FE解析方法を開発した．開発手法の第1ステップでは逆動的解析による筋骨格解析で関節反力と筋力を推定し，第2ステップで有限要素解析により骨応力分布を求める．骨接合術が大腿骨頸部骨折の治療に広く使用されているが，術後の2次骨折の原因を明らかにするために開発手法を大腿骨近位部の力学解析に適用した．歩行運動を模擬する動的荷重条件と変位境界条件を与えられることが開発手法の主な特徴である．開発手法による解析の結果，大腿骨近位部の応力分布の時間変化が可視化でき，術後リハビリテーション期間中の転子下骨折の潜在的な原因が局所の応力集中であることを示唆した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我が国における大腿骨近位部骨折の発症者数は2007年で約15万人と報告され，高齢者人口の今後の増加に伴って患者数がさらに増加すると予想される．大腿骨近位部骨折に対する外科的治療法では整復後にインプラントで固定する骨接合術が多く用いられるが，術後リハビリテーション中あるいは日常生活復帰後に，インプラント周囲骨折や骨頭穿破など力学的要因を示唆する合併症の報告がある．本研究課題で開発したMS-FE解析方法を用いることで大腿骨近位部骨折治療の術後予測が可能となり，インプラント周囲骨折等合併症発症リスクの定量的評価につながる．
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