| 研究課題/領域番号 |
21K12628
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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 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
比嘉 昌 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (90375197)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 人工関節 / バイオメカニクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
人工関節の手術中に、関節周囲の軟組織の張力を設定する工程がある。この張力は関節面にかかる力（関節反力）により評価可能である。そこで、本研究では、この関節反力を測定可能な装置の開発を行い、実際に測定することを目的とする。
期間の前半は、装置の開発と実験室での校正を行い、死体を用いた計測までを目指す。死体を用いた計測では、実際の使用感のテストと体内外でのワイヤレス通信のテストなどが目的である。最終的に実際の手術中の計測を行うことを目指す。
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| 研究実績の概要 |
加齢や外傷により関節疾患が進行すると、人工関節を必要とする場合がある。人工股関節は、現在日本国内で年間約8万例の症例数が報告されている手術であり、高齢化により今後も症例数は増加すると予想される (2018 Japan Arthroplasty Registry report）。人工関節は、関節の一部を人工物に交換する置換術と、関節全てを人工物に置換する全置換とが存在する。本研究では、人工股関節全置換手術中に関節反力測定を可能とする装置の開発を目指している。本年度行った主な実績は以下の通りである。
実験室にて装置の設計を行い、本研究室にて所有する加工装置を用い一部外注により装置を製作、その後再び実験室にて校正試験を行った。校正試験の結果、理想値と実測値との誤差は10％程度であることがわかった。これは、実用化を見据えると、受け入れられる範囲の誤差である。しかし、複数台作成すると、それぞれにばらつきがあることもわかったため、今後は安定した製作が課題の一つである。そして、作成・校正の終った装置を複数台持参して、研究協力者の整形外科医と、実際に死体に対して使用を試みた。医療機器メーカーの方にも協力いただき、人工股関節全置換術に使用する手術機器を用意して、本研究で開発している装置を同時に使用した。その結果、問題なくデータを取得することができた。しかし課題として、一部サイズ不適合な部分があったこと、通信強度が予想より弱いことがあったため、今後改善していく。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
装置の設計製作、そしてその改良は常に行ってきており、測定誤差が受け入れられる範囲内となった。１年目の作年度、外科医に装置を見ていただく機会があり、そこからのfeedbackにより設計変更も行った。そして、2年目に死体を用いて人工股関節全置換術を行うことができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今回用いた死体は、薬品処理した献体であった。これは軟部組織が脱水されているため、実際の関節反力の値とは異なる。しかし今回の使用は、使用可能性を試す目的であったためその目的は達成された。今後は冷凍保存された死体を用いて、装置を使用することを目指す
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