| 研究課題/領域番号 |
19K09546
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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56020:整形外科学関連
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
出村 諭 金沢大学, 附属病院, 准教授 (00348228)
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| 研究分担者 |
田原 大輔 龍谷大学, 理工学部, 准教授 (20447907)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 成人脊柱変形 / 骨粗鬆症 / 脊椎固定術 / 脊椎矢状面バランス / 有限要素解析 / 有限要素解析法 / 脊椎インストゥルメンテーション手術 / 広範囲脊椎固定 / 力学解析 / 半剛性固定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、骨粗鬆症を有する脊柱変形患者において、異なる内固定材質の組み合わせや固定材料の分布が固定椎体や隣接椎体に及ぼす影響を有限要素解析を用いて検討することである。また脊柱周囲筋を付加した全脊椎モデルを作成し、より生体に近似した力学解析を行い、体幹筋力や骨密度の違いに応じた最適な脊椎固定範囲を検討する。さらに、強固な固定を併用しない半剛性固定(semi-rigid fixation)の意義を検討し、既存の金属製内固定材以外の最適な力学特性を有する生体材料を模索する。
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| 研究成果の概要 |
三次元有限要素解析を用いて骨粗鬆症を伴う成人脊柱変形に対する多椎体脊椎インストゥルメンテーション手術における応力発生について研究した報告はほとんどない。我々は、脊椎バランス、固定範囲、インプラントの種類を変化させた三次元有限解析モデルを作成し、これらの条件の違いにより発生する応力の変化を評価した。脊椎バランスが前傾し、固定範囲が短く、固定上端のインプラントに椎弓根スクリューを使用した場合、椎体やインプラントに生じる応力が大きくなることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究において、脊椎バランスに応じた手術範囲の設定や固定生体材料の組み合わせの一部が明らかとなった。臨床的に骨粗鬆症を有する成人脊柱変形治療において、術後の金属インプラント合併症低減に貢献することができると考える。さらに今後、既存の金属製内固定材以外の最適な力学特性を有する生体材料の開発にもつなげるべく、研究を推進していきたい。
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