| 研究課題/領域番号 |
18K04756
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分26040:構造材料および機能材料関連
|
|---|
| 研究機関 | 東京医科大学 |
|---|
研究代表者 |
宍戸 孝明 東京医科大学, 医学部, 准教授 (70266500)
|
|---|
| 研究分担者 |
高橋 康仁 東京医科大学, 医学部, 助教 (60567668)
立岩 俊之 東京医科大学, 医学部, 講師 (00424630)
正岡 利紀 東京医科大学, 医学部, 准教授 (70256270)
山本 謙吾 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (10246316)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
|
| 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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
|
|---|
| キーワード | 人工股関節置換術 / セラミック・インプラント / 加速エージング / 構造安定性 / 残留応力 / 人工股関節 / ジルコニア強化型アルミナ / 相転移 / エージング / 複合セラミックス / 構造健全性 / 低温劣化 / インプラント / セラミック / 生体環境劣化 |
|---|
| 研究成果の概要 |
セラミック人工股関節置換術では寛骨臼ライナーの破損が問題となる。本研究目的は、ジルコニア強化型アルミナ（ZTA）ライナーにおける生体内破損のリスク因子を、加速エージングに対する構造安定性及び残留応力挙動の観点から分析することであった。ライナーの研磨面では優れた構造安定性を示したが、背面の切削粗面では有意な構造安定性の低下と引張応力の増加を認めた。またライナー亀裂部では、ジルコニアの亀裂遮蔽効果を認めたが、この発現には亀裂周辺粒子の更なる相転移が生じるまで、ある程度の期間を要することが観察された。以上から、ライナー背部の改良とインプラント間の衝突防止に関する対策を講じることが有用と考えられた。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
人工股関節置換術用インプラントにおいて、耐摩耗性・生体適合性に優れたジルコニア強化型アルミナ（ZTA）セラミックが近年注目されている。ZTAに含有されるジルコニア粒子の構造安定性が長期耐用性を左右するが、生体環境中の水分子の影響により経年的な相転移劣化が生じるため、この制御が破損や摩耗リスクの低下に繋がる。本研究では、特に破損リスク低減を実現するためのインプラントのデザインおよび微構造上の改良点を科学的に提言したという点に学術的・社会的意義がある。
|
