力学的根拠に基づいた脊椎疾患治療用体内固定具の固定性評価

• 研究課題/領域番号: 22560079
• 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: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 稲葉 忠司 三重大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70273349)
• 連携研究者: 笠井 裕一 三重大学, 大学院・医学系研究, 教授 (20242943)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: バイオメカニクス / 脊椎不安定性 / 体内固定具 / 6軸材料試験機 / 実験力学 / 力学的・定量的評価 / 固定性 / 脊椎疾患治療

研究概要

脊椎疾患の外科的治療として体内固定具を使用した固定術が広く用いられている.この手術では長期経過例において固定隣接椎間に椎間板変性やすべり症などが発生すると報告されているが,その要因は明確にされていない.そこで本研究では,イノシシ多椎間脊椎を用いた力学試験により,固定具の装着が隣接椎間の椎間可動域に及ぼす影響について検討した.その結果,変位量を規定した試験において,固定モデルの隣接椎間可動域および最大トルクは損傷モデルに比べ著しく増加することがわかった.このことから,脊椎固定術後の隣接椎間障害は,固定前と同じ角度まで運動を行った際に,固定により失われた固定椎間の可動域を補うために大きなトルクが負荷されて発生すると推察された.

研究成果

• [雑誌論文] Pedicle screw and rod systemが脊椎回旋運動において固定隣接椎間へ及ぼす生体力学的影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 米川淳也,榊原紀彦,王 卓,笠井裕一,吉川高正,加藤貴也,稲葉忠司
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス 巻: 33 ページ: 109-113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crosslink Systemの回旋固定性に関する生体力学的評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 米川淳也,榊原紀彦,王 卓,笠井裕一,吉川高正,加藤貴也,稲葉忠司
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス 巻: 33 ページ: 101-107
  • 査読あり
• [雑誌論文] われわれが開発した大腿骨頸部骨折用expandable screwにおける固定性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 米川淳也,榊原紀彦,王 卓,笠井裕一,吉川高正,加藤貴也,稲葉忠司
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス 巻: 33 ページ: 199-203
  • 査読あり
• [雑誌論文] 脊椎インストゥルメンテーションにおけるクロスリンクに関する生体力学的研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中上祐希，榊原紀彦，王 卓，吉川高正，稲葉忠司，笠井裕一
  • 雑誌名: 臨床雑誌整形外科 巻: 63巻，7号 ページ: 605-607
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crosslink Systemの回旋固定性に関する生体力学的評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中上祐希，榊原紀彦，王 卓，笠井裕一，吉川高正，加藤貴也，稲葉忠司
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス 巻: 33巻 ページ: 101-107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pedicle screw and rod systemが脊椎回旋運動において固定隣接椎間へ及ぼす生体力学的影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 米川淳也，榊原紀彦，王 卓，笠井裕一，吉川高正，加藤貴也，稲葉忠司
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス 巻: 33巻 ページ: 109-113
  • 査読あり
• [雑誌論文] われわれが開発した大腿骨頸部骨折用expandable screwにおける固定性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田正博，榊原紀彦，王 卓，笠井裕一，吉川高正，加藤貴也，稲葉忠司
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス 巻: 33巻 ページ: 199-203
  • 査読あり
• [雑誌論文] 新しい形状記憶合金製棘突起間固定インプラントの開発の試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮地佑輔,笠井裕一,榊原紀彦,吉川高正,加藤貴也,稲葉忠司
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス 巻: 32 ページ: 127-133
  • NAID: 40019053675
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biomechanical Study of Lumbar Spine using Unilateral Pedicle Screw with Tadpole Fixation System (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshikawa, S. Oi, Y. Kasai, W. Zhuo, T. Inaba, K. Uchida, R. Watanabe, T. Kato, T. Nakamata
  • 雑誌名: Journal of Biomechanical Science and Engineering 巻: Vol.6, No.5 ページ: 391-398
  • NAID: 130002066871
  • 査読あり
• [雑誌論文] pedicle screw and rod systemの固定性に関する生体力学的研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 犬飼太輝人, 榊原紀彦, 笠井裕一, 吉川高正, 加藤貴也, 稲葉忠司
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス 巻: 32巻 ページ: 121-126
  • NAID: 40019053674
  • 査読あり
• [雑誌論文] 新しい形状記憶合金製棘突起間固定インプラントの開発の試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮地佑輔, 笠井裕一, 榊原紀彦, 吉川高正, 加藤貴也, 稲葉忠司
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス 巻: 32巻 ページ: 127-133
  • NAID: 40019053675
  • 査読あり
• [雑誌論文] 機能的脊椎単位の回転軸に関する実験的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 打田圭佑,稲葉忠司,笠井裕一,大 井 賢,渡邉隆司,加藤貴也,中俣孝昭
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス 巻: 32 ページ: 103-109
  • NAID: 10027911381
  • 査読あり
• [雑誌論文] 6軸材料試験機を用いた脊椎変形挙動の実験的解明(第2報, 片側PS固定術の脊椎固定性に関する力学的評価) (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲葉忠司,笠井裕一,渡邉隆司,加藤貴也,吉川高正
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 巻: 76巻770号 ページ: 1373-1378
  • NAID: 110007819842
  • 査読あり
• [雑誌論文] 6軸材料試験機を用いた脊椎変形挙動の実験的解明(第2報,片側PS固定術の脊椎固定性に関する力学的評価) (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲葉忠司, 笠井裕一, 渡邉隆司, 加藤貴也, 吉川高正
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 巻: 76巻,770号 ページ: 1373-1378
  • NAID: 110007819842
  • 査読あり
• [雑誌論文] 片側pedicle screw and rod systemの固定性に関する実験的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡邉隆司, 稲葉忠司, 吉川高正, 笠井裕一, 打田圭佑, 大井賢, 加藤貴也, 中俣孝昭
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス 巻: 31巻 ページ: 97-102
  • NAID: 10027911369
  • 査読あり
• [雑誌論文] 機能的脊椎単位の回転軸に関する実験的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 打田圭佑, 稲葉忠司, 笠井裕一, 大井賢, 渡邉隆司, 加藤貴也, 中俣孝昭
  • 雑誌名: 臨床バイオメカニクス 巻: 31巻 ページ: 103-109
  • NAID: 10027911381
  • 査読あり
• [学会発表] Pedicle screw and rod systemが隣接椎間に及ぼす生体力学的影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡久和正,米川淳也,吉川高正,加藤貴也,稲葉忠司,榊原紀彦,王 卓,笠井裕一
  • 学会等名: 日本機械学会東海支部第62期総会・講演会
  • 発表場所: 津
• [学会発表] 脊椎固定具が脊椎運動の回転中心に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡部貴大，吉川高正，加藤貴也，稲葉忠司，榊原紀彦，王 卓，笠井裕一
  • 学会等名: 日本機械学会東海支部第62期総会・講演会
  • 発表場所: 津
• [学会発表] Biomechanical Study on the Center of Rotation in Functional Spinal Unit (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe, T. Yoshikawa, T. Inaba
  • 学会等名: The 2nd International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU
  • 発表場所: Tsu, Japan
• [学会発表] Biomechanical Effect of Segmental Spinal Correction System on Adjacent Segments (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakagami, T. Yoshikawa, T. Inaba
  • 学会等名: The 2nd International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU
  • 発表場所: Tsu, Japan
• [学会発表] Biomechanical Study in Spine of Deformation Behavior Loaded Shear Force (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Yamada, T. Inukai, T. Yoshikawa, T. Inaba
  • 学会等名: The 2nd International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU
  • 発表場所: Tsu, Japan
• [学会発表] Pedicle screwと椎体とのmicromovementに関する実験的研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石倉 亘，榊原紀彦，王 卓，笠井裕一，吉川高正，加藤貴也，稲葉忠司
  • 学会等名: 第39回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] 回旋運動による機能的脊椎単位の回転中心の変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡部貴大，榊原紀彦，王 卓，笠井裕一，吉川高正，加藤貴也，稲葉忠司
  • 学会等名: 第39回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] Segmental Spinal Correction Systemが隣接椎間へ及ぼす生体力学的影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中上祐希，榊原紀彦，王 卓，笠井裕一，吉川高正，加藤貴也，稲葉忠司
  • 学会等名: 第39回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] 大腿骨頸部骨折用expandable screwの固定性に関する実験的研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田正博, 犬飼太輝人, 宮地佑輔, 吉川高正, 稲葉忠司
  • 学会等名: 日本機械学会東海支部第61期総会・講演会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 脊椎固定術におけるCrosslink Systemの固定性に関する実験的研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中上祐希, 犬飼太輝人, 宮地佑輔, 吉川高正, 稲葉忠司
  • 学会等名: 日本機械学会東海支部第61期総会・講演会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Mechanical Evaluation of Lumber Spinal Fusion with Unilateral Pedicle Screw System (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Inaba, Y. Kasai, N. Sakakibara, T. Kato, T. Yoshikawa, T. Nakamata
  • 学会等名: International Society of Biomechanics 2011
  • 発表場所: Brussels, Belgium
• [学会発表] Biomechanical Study in Fixation of Pedicle Screw and Rod System (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Inukai, Y.Miyachi, T.Yoshikawa, T.Inaba
  • 学会等名: International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU
  • 発表場所: Tsu, Japan
• [学会発表] Biomechanical Study on Cross-link System of Spinal Instrumentation (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakagami, T.Yoshikawa, T.Inaba
  • 学会等名: International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU
  • 発表場所: Tsu, Japan
• [学会発表] Experimental Study in Stability of Our Developed Expandable Screw for Femoral Neck Fracture (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Yamada, T.Yoshikawa, T.Inaba
  • 学会等名: International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU
  • 発表場所: Tsu, Japan
• [学会発表] 腰椎片側pedicle screw and rod systemの固定性に関する実験的研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 犬飼太輝人, 榊原紀彦, 王卓, 笠井裕一, 加藤貴也, 吉川高正, 稲葉忠司
  • 学会等名: 日本機械学会第22回バイオフロンティア講演会
  • 発表場所: 津
• [学会発表] われわれが開発した大腿骨頸部骨折用expandable screwにおける固定性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田正博, 榊原紀彦, 王卓, 笠井裕一, 吉川高正, 加藤貴也, 稲葉忠司
  • 学会等名: 第38回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Crosslink Systemの固定性に関する生体力学的評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中上祐希, 榊原紀彦, 王卓, 笠井裕一, 吉川高正, 加藤貴也, 稲葉忠司
  • 学会等名: 第38回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Pedicle screw and rod systemが脊椎回旋運動において固定隣接椎間へ及ぼす生体力学的影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 米川淳也, 榊原紀彦, 王卓, 笠井裕一, 吉川高正, 加藤貴也, 稲葉忠司
  • 学会等名: 第38回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 脊椎のバイオメカニクスの実験的解析と臨床応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲葉忠司,笠井裕一
  • 学会等名: 第37回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 脊椎のバイオメカニクスの実験的解析と臨床応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲葉忠司, 笠井裕一
  • 学会等名: 第37回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 京都(招待講演)
• [学会発表] Pedicle screw and rod systemの固定性に関する生体力学的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 犬飼太輝人, 榊原紀彦, 笠井裕一, 吉川高正, 加藤貴也, 稲葉忠司
  • 学会等名: 第37回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 新しい形状記憶合金製棘突起間固定インプラントの開発の試み (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮地佑輔, 笠井裕一, 榊原紀彦, 吉川高正, 加藤貴也, 稲葉忠司
  • 学会等名: 第37回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 京都