大腸菌由来骨形成蛋白とコンピュータ支援技術を用いた骨欠損部再生修復システムの創生

• 研究課題/領域番号: 21591922
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 整形外科学
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 岩城 啓好 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 准教授 (20381981)
• 研究分担者: 箕田 行秀 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 講師 (90453133)
• 連携研究者: 矢野 公一 大阪労災病院, 整形外科
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2010年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2009年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 骨形成蛋白(Bone morphogenetic protoin, BMP) / 巨大骨欠損 / 解剖学的再建 / Computer aided design / Computer Rided manufacturing / Computer navigation system / ヒーグル犬 / 解剖学的な再建 / 骨形成タンパク / Computer aided manufacturing / ビーグル犬

研究概要

骨腫瘍切除後や外傷後に失われた骨格を再建する必要性がしばしば生じるが、解剖学的に健常な再建は現在困難である。本研究では、ビーグル犬腸骨に仮想腫瘍を作成し、その切除および欠損充填をコンピューター支援設計(computer-aided desing, CAD)を用いて行い、術前計画データを使用した欠損部に適合する入工骨設計をコンピューター支援製造(computer-aided manufacturing、CAM)を用いて行った。コンピユーター支援外科(computer aided-surgery, CAS)使用手術により、計画通りの正確な骨切除と切削加工した人工骨の設置が可能であった,人工骨に骨形成蛋白(bone motphohrnryiv ptoyrin BMP)含有ペーストを塗布した。骨欠損は解剖学的な形状に再建できた。コンピューター支援を駆使したBMPを用いた再生医療は大きな発展が期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Conventional or navigated total knee arthroplasty affects sagittal component alignment. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sugama R, Minoda Y, Kobayashi A, Iwaki H, Ikebuchi M, Takaoka K, Nakamura H.
  • 雑誌名: Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Early biological fixation of porous implant coated with paste-retaining recombinant bone ITIOrphogenetic protein (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukunaga K, Minoda Y, Iwakiri K, Iwaki H. Nakamura H, Takaoka K.
  • 雑誌名: J Anhroplasty. 巻: 27(1) ページ: 143-149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regenerative Repair of Bone Defect with Osteoinductive Hydroxyapatite Fabricated to Match the Defect and Implanted with Combined Use of Computer-aided Design, Computer-aided Manufacturing, and Computer-assisted Surgery Systems : A Feasibility Study in a Canine Model (2012)
  • 著者名/発表者名: Koichi Yano, Takashi Namikawa, Takuya Uemura, Masatoshi Hoshino, Shigeyuki Wakitani, Kunio Takaoka, Hiroaki Nakamura
  • 雑誌名: Journal of Orthopaedic Science 巻: 17(In press) 号: 4 ページ: 484-489
  • DOI: 10.1007/s00776-012-0235-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mid-term clinical results of alumina medial pivot total knee arthroplasty. (2011)
  • 著者名/発表者名: Iida T, Minoda Y, Kadoya Y, Matsui Y, Kobayashi A, Iwaki H, Ikebuchi M, Yoshida T. Nakamura H.
  • 雑誌名: Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc
  • 査読あり
• [雑誌論文] Saeittal alignment of the lower extremity while standing in female. (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugarna R, Minoda Y. Kobayashi A, Iwaki H, Ikebuchi M, Hashimoto Y, Takaoka K, Nakamura H.
  • 雑誌名: Knee Surg Sports T raumatol Arthrosc. 巻: 19(1) ページ: 74-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of sex and race and the size and shape of the distal femur using virtual surgery and archived computed tomography images. Analysis of sex and race and the size and shape of the distal femur using virtual surgery and archived computed tomography images. (2010)
  • 著者名/発表者名: Banies CL, Iwaki H, Minoda Y, Green JM 2nd, Obert RM.
  • 雑誌名: J Surg Orthop Adv. 巻: 19(4) ページ: 200-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of bone mineral density between porous tantalum and cemented tibial total knee arthroplasty components. (2010)
  • 著者名/発表者名: Minoda Y, Kobayashi A, Iwaki Ikebuchi M, Inori F, Takaoka K.
  • 雑誌名: J Bone Joint Surg Am. 巻: 92(3) ページ: 700-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] The risk of notching the anterior femoral cortex with the use of navigation systems in total knee arthroplasty. (2010)
  • 著者名/発表者名: Minoda Y, Kobayashi A, Mitsuhiko Kadoya Y, Ohashi H, Takaoka K, Nakamura H.
  • 雑誌名: Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 巻: 18(6) ページ: 718-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo analysis of polyethylene wear particles after total knee arthroplasty : the influence of improved materials and designs. (2009)
  • 著者名/発表者名: Minoda Y, Kobayashi A. Iwaki H, Iwakiri K, Inori F, Sugama R, Ikebuchi M, Kadoya Y, Takaoka K.
  • 雑誌名: J Bone Joint Sung Am. 巻: 91Suppl6 ページ: 67-73
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo comparison of wear particles between highly crosslinked polyethylene and conventional polyethylene in the same design of total knee arthroplasties. (2009)
  • 著者名/発表者名: Iwakiri K, Minoda Y, Kobayashi A, Sugama R. Iwaki Inori F, Hashimoto Y, Ohashi H, Ohta Y. Fukunaga K, Takaoka K
  • 雑誌名: J Biomed Mater Re s B Appl Biomater. 巻: 91(2) ページ: 799-804
  • 査読あり
• [雑誌論文] TKA sagittal alignment with navigation systems and conventional techniques vary only a few degrees. (2009)
  • 著者名/発表者名: Minoda Y, Kobayashi A, Iwaki H, Ohashi H, Takaoka K.
  • 雑誌名: Clin Orthop Relat Res. 巻: 467(4) ページ: 1000-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of simvastatin on steroid-induced osteonecrosis evidenced by the serum lipid level and hepatic cytochrome P4503A in a rabbit model (2008)
  • 著者名/発表者名: Iwakiri K, Oda Y, Kaneshiro Y, Iwaki H, Masada T, Kobayashi A, Asada A, Takaoka K.
  • 雑誌名: J Orthop Sci. 巻: 13(5) ページ: 463-8
  • NAID: 10024301755
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alumina inlay failure in cemented polyethylene-backed total hip arthroplasty. (2008)
  • 著者名/発表者名: Iwakiri K, Iwaki H, Minoda Y, Ohashi H, Takaoka K.
  • 雑誌名: Clin Orthop Relat Res. 巻: 466(5) ページ: 1186-92
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sagittal alignment of the lower extremity while standing in Japanese male. (2008)
  • 著者名/発表者名: Minoda Y, Kobayashi A, Iwaki H, Sugama R. Iwakiri K, Kadoya Y, Ohashi H, Takaoka K.
  • 雑誌名: Arch Orthop Trauma Surg. 巻: 128(4) ページ: 435-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics of Hylamer polyethylene particles isolated from peri-prosthetic tissues of failed cemented total hip arthroplasties. (2008)
  • 著者名/発表者名: Iwakiri K, Iwaki H, Kobayashi A, Minoda Y. Kagiyama H, Kadoya Y, Takaoka K.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res B Appl Biomater 巻: 85(1) ページ: 125-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased hepatic cytochrome P4503A activity decreases the risk of developing steroid-induced osteonecrosis in a rabbit model. (2008)
  • 著者名/発表者名: Masada T, K, Oda Y, Kaneshiro Y, Iwaki H, Ohashi H, Takaoka K.
  • 雑誌名: J Orthop Res. 巻: 26(1) ページ: 91-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low hepatic cytochrome P450 3A activity is a risk for corticosteroid-induced osteonecrosis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kaneshiro Y, Oda Y, Iwakiri K, Masada T, Iwaki H, Hirota Y, Kondo K, Takaoka K.
  • 雑誌名: Clin Pharmacol Thor 巻: 80(4) ページ: 396-402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polyethylene wear particle generation in vivo in an alumina medial pivot total knee prosthesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Minoda Y, Kobayashi A, Iwaki H, Miyaguchi M, Kadoya Y, Ohashi H, Takaoka K.
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 26(30) ページ: 6034-40
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics of polyethylene wear particles isolated from synoviai fluid after mobile-bearing and posterior-stabilized total knee arthroolasties. (2004)
  • 著者名/発表者名: Minoda Y, Kobayashi A, Iwaki H, Miyaguchi M, Kadoya Y, Ohashi H, Takaoka K.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res B Appl Biornater. 巻: 71(1) ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polyethylene wear particles in synovial fluid after total knee arthroplasty. (2003)
  • 著者名/発表者名: Minoda Y, Kobayashi A, Iwaki H, Miyaguchi M, Kadoya Y, Ohashi H, Yamano Y, Takaoka K.
  • 雑誌名: Clin Orthop Relat Res. 巻: 410 ページ: 165-72
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human monocyte response to retrieved polymethylmethacrylate particles (2002)
  • 著者名/発表者名: Miyaguc hi M, Kobayashi A, Iwaki H, Ohashi H Kadoya Y, Yamano Y.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res. 巻: 62(3) ページ: 331-7
  • 査読あり
• [学会発表] Intra-Operative Assessment Of Mid-Flexion Instability In Total Knee Arthropalsty (2012)
  • 著者名/発表者名: Minoda Y, Nakagawa S, Kadoya Y, Kobayashi A, Tomari H, Kondo M, Iwaki H, Ikebuchi M, Yoshida T, Matsui Y, Sumitomo A, Sugama R, Mizokawa S, Higuma Y, Noguchi T, Hirakawa H, Nakamura H.
  • 学会等名: Annual meeting of Orthopaedic Reserch Society(ORS)
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 2012-02-04
• [学会発表] The Extension Gap Becomes Tight and Valgus After Implantation of Mobile-bearing Total Knee Prosthesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Minoda Y, Nakagawa S, Kadoya Y, Kobayashi A, Tomari H, Kondo M, Iwaki H, Ikebuchi M, Yoshida T, Matsui Y, Sumitomo A, Sugarna R, Mizokawa S, Higuma Y, Noguchi T, Hirakawa H, Nakamura H
  • 学会等名: Annual meeting of Orthopaedic Reserch Society(ORS)
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 2012-02-04
• [学会発表] OAnnual meeting of Orthopaedic Reserch Society(ORS) perative Technique Affected The Intra-operative Joint Kinematics Of Total Knee Arhtroplasty (2012)
  • 著者名/発表者名: Minoda Y, Nakagawa S, Kadoya Y, Kobayashi A, Tomari H, Kondo M, Iwaki H, Ikebuchi M, Yoshida T, Matsui Y, Sumitomo A, Sugama R, Mizokawa S, Higuma Y, Noguchi T, Hirakawa H, Nakamura H
  • 学会等名: Annual meeting of Orthopaedic Reserch Society(ORS)
  • 発表場所: San Francisco, CA. USA.
  • 年月日: 2012-02-04
• [学会発表] In Viva Wear Particles of Annealed Highly Cross-Linked Polyethylene in Total Hip Arthropalsty (2012)
  • 著者名/発表者名: Minoda, Y, Hata K, Iwaki H, Ikebuchi M, Yoshida T, Miyazaki N, Miyake Y, Nakamura H
  • 学会等名: Annual meeting of Orthopaedic Reserch Society(ORS)
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 2012-02-04
• [学会発表] In Vivo Wear Particles of Annealed Highly Cross-Linked Polyethylene in Total Hip Arthropalsty (2012)
  • 著者名/発表者名: Hata K, Minoda Y, Iwaki H, lkebuchi M, Yoshida T, Miyazaki N, Miyake Y, Nakamura H
  • 学会等名: Annual meeting of Orthopaedic Reserch Society(ORS)
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 2012-02-04
• [学会発表] Invited Iecture ; Future expectation of TKA (2011)
  • 著者名/発表者名: Minoda Y, Kadova Y, Kobayashi A, Iwaki H, Iwakiri K, Iida T, Matusi Y, Ikebuchi M, Yoshida T, Nakamura H
  • 学会等名: 24^<th> Annual meeting of the International Society for Technology in Arthroplasty
  • 発表場所: Brues, Belgium
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] BMD Change Under Bisphosphonate Therapy-Comparison Between Mobile and Fixed Bearing TKA Prostheses- (2011)
  • 著者名/発表者名: Minoda Y, Iwaki H, Ikebuchi M, Yoshida T, Nakamura H
  • 学会等名: 24^<th> Annual meeting of the International Society for Technology in Arthroplasty
  • 発表場所: Brues, Belgium
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] High incidence of anterior femoral cortex notching using navigation system in TKA (2011)
  • 著者名/発表者名: Minoda Y, Watanabe K, Iwaki H, Ikebuchi M, Yoshida T, Iida T, Ikawa T, Hashimoto Y, Nakamura H
  • 学会等名: Annual meeting of American Association of Orthopaedic Surgeons
  • 発表場所: San Diego, CA, USA
  • 年月日: 2011-02-15
• [学会発表] (2011)
  • 著者名/発表者名: M inoda Y, Watanabe K, Iwaki H, Ikebuchi M, Yoshida T, Iida T, Ikawa T, Hashimoto Y, Nakamura H
  • 学会等名: Annual meeting of American Academy of Orthopaedic Surgeons(AAOS)
  • 発表場所: San Diego, CA, USA
  • 年月日: 2011-02-07
• [学会発表] Comparison of BMD around the Knee between Trabecular Metal and Cemented Tibial Component ; Four-year Follow-Up Study (2011)
  • 著者名/発表者名: Minoda Y, Kobayashi A, Ikebuchi M, Iwaki H, Inori F, Hashimoto Y, Yoshida T, Iida T, Ikawa T, Yamasaki S, Nakamura H
  • 学会等名: Annual Meeting of Orthopaedic Research Society
  • 発表場所: Long Beach, CA, USA
  • 年月日: 2011-01-13
• [学会発表] Flexion Gap Preparation Opens Both the Extension and Flexion Gap during Total Knee Arthroplasty (2011)
  • 著者名/発表者名: Minoda Y, Iwaki H, Ikebuchi M, Yoshida T, Iida T, Ikawa T, Yamasaki S, Hirokai N
  • 学会等名: Annual Meeting of Orthopaedic Research Society
  • 発表場所: Long Beach, CA, USA
  • 年月日: 2011-01-13
• [学会発表] A Cemented Mobile-Bearing Total Knee Arthroplasty Prevents Periprosthetic Loss of Bone Mineral Density around the Femoral Component : Four-year Follow-Up Study (2011)
  • 著者名/発表者名: Minoda Y, Kobayashi A, Ikebuchi M, Iwaki H, Inori F, Hashimoto Y, Yoshida T, Iida T, Ikawa T. Yamasaki S, Nakamura H
  • 学会等名: Annual Meeting of Orthopaedic Research Society
  • 発表場所: Long Beach. CA. USA
  • 年月日: 2011-01-13
• [学会発表] Regenerative repair of bone defect with osteoinductive hydroxyapatite (2011)
  • 著者名/発表者名: Koichi Yano
  • 学会等名: 57^<th> Annual Meeting of the Orthopaedic research Society
  • 発表場所: Long beach、CA、USA
  • 年月日: 2011-01-13
• [学会発表] Regenerative repair of bone defect with osteoinductive hydroxyapatite fabricated to match the defect and implanted with combined use of computer-aided design, computer-aided manufacturing, and computer-assisted surgery systems-A feasibility study in a canine model- (2011)
  • 著者名/発表者名: Koichi Yano, et al
  • 学会等名: 57^<th> Annual Meeting of the Orthopaedic research Society
  • 発表場所: Long beach, CA, USA
• [学会発表] BMPによる骨再生の新たな手法開発への取り組み (2009)
  • 著者名/発表者名: 矢野公一
  • 学会等名: 日本手の外科学会学術集会
  • 発表場所: 京王プラザホテル(東京)
  • 年月日: 2009-04-16