| 研究課題/領域番号 |
21K09254
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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 | 札幌医科大学 |
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研究代表者 |
金泉 新 札幌医科大学, 医学部, 訪問研究員 (90813618)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 人工股関節 / 三次元解析 / アライメント / バイオメカニクス / 有限要素解析 / 人工関節 / 股関節 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
人工股関節全置換術（以下THA）において，不適合設置やアライメント異常による初期固定性不良，応力集中が原因で早期のゆるみや骨折などが発生し、生活動作障害に至る重大な合併症となっている．大腿骨側機器（以下ステム）の形状や設置アライメントの変化によりマイクロモーションや応力分布はどう変化し不安定性を生じるのか，現状では明確な基礎的なデータがない．本研究の目的は，マイクロモーションや応力分布を評価することで，ステムの形状ごとに安定するステムの設置アライメントを明らかにすることである．本研究成果は人工股関節の長期成績に貢献し，THA術後患者の健康寿命の延長に貢献につながると期待できる．
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| 研究成果の概要 |
人工股関節全置換術（THA）に用いられるセメントレスショートステムの初期固定性を，患者ごとのCT画像から作成した三次元モデルと有限要素解析で評価した．2種類のステムを比較した結果，いずれもマイクロモーションが生じやすい部位は近位端と遠位端であり，大きさや方向は動作様式に依存して変化した．また，セメントレスショートステムでは，ステムが沈下した群で設置アライメントや接触不良があり，マイクロモーションも大きかった．これにより，初期固定性の不安定さが沈下の要因となる可能性が示された．本研究は，三次元的な解析による可視化と定量化の有効性を示した初の報告であり，術前計画や再置換予防への応用が期待される．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，三次元ベクトル解析と有限要素法を用いて，セメントレスショートステムの初期固定性を可視化・定量化した初の報告であり，THAにおけるインプラント設置の適正化に新たな視点を提供する学術的意義がある．術中設置アライメントの重要性や，動作様式に応じたマイクロモーションの発生特性を明らかにしたことで，術前計画やナビゲーション手術の精度向上に貢献するとともに，ステム設計やコーティング部位の最適化にも資する．また，術後のリハビリテーション指導や再置換予防への応用も期待され，高齢化社会におけるTHAの長期安定性向上と医療資源の効率的活用に寄与する社会的意義も大きい．
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