| 研究課題/領域番号 |
20K12595
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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90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
小関 道彦 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (50334503)
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| 研究分担者 |
高橋 淳 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (60345741)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020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 | バイオメカニクス / 脊椎側弯症 / 有限要素解析 / 側弯症 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
側弯症手術は長い固定範囲に多くのスクリューを挿入する侵襲が大きい手術である。侵襲を軽減するためには真に必要な位置にのみスクリューを挿入することが望ましい。本研究の目的は、臨床画像に基づき脊椎の固さパラメータを抽出し、そのパラメータを用いた手術シミュレーションにより最適かつ低侵襲な固定範囲を決定する手法を確立することである。医工連携の研究体制を通じ、臨床画像に対する工学系の解析技術の適用を強力に推進し、患者別模型を用いた実験と解析結果を比較することで手術シミュレーションの信頼性を確保する。
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| 研究成果の概要 |
脊椎アライメントが不整となる側弯症に対する外科的治療法は、患者の経済的、肉体的な負担が大きいため、手術手法の低侵襲化が求められる。本研究では、側弯症に対する最適かつ低侵襲な手術手法を実現するために必要となる基礎的な知見を得ることを目的として、実験的・解析的な検討を行った。その結果、脊椎の固さを定量的に求め、臨床で用いられる矯正器具を適用可能な模型実験手法を確立し、計算機シミュレーションによって従来手法に比べて有用な手術手法を確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
構造的にも機能的にも複雑な機構を有する人体の脊椎について定量的な検討を行うためにはその機構を適切に模擬する必要がある。本研究で実現した成長過程にある脊椎を表現可能な模型は世界的にも例がなく、早期発症側弯症に対する手術手法を検討するためのデバイスとして重要性は高い。さらに、解析的にも成長を加味した手術シミュレーションを実現し、学術的な意義が大きい。また、本研究で確認した効果的な手術手法を用いることにより、側弯症患者の合併症リスクの低減や医療費の削減が期待される。
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