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股関節カップ設置公差と生体活性皮膜の摩耗・はく離を考慮したゆるみ寿命予測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26870213
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 医療技術評価学
機械材料・材料力学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

大塚 雄市  長岡技術科学大学, その他の研究科, 准教授 (80467084)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード水酸アパタイト溶射皮膜 / 臼蓋カップ / 設置公差 / ゆるみ / フレッティング摩耗 / はく離 / 界面 / 破壊力学 / 生体材料 / 水酸アパタイト / 溶射皮膜 / 界面はく離 / 摩耗 / フレッティング / 股関節カップ
研究成果の概要

人工股関節臼蓋カップの設置公差による荷重変動が,生体活性皮膜(HAp溶射皮膜)の局部摩耗・はく離挙動に与える影響を実験的に解明し,股関節カップのゆるみ寿命予測法を開発することを目指した研究を実施した.その場観察によりHAp溶射皮膜のはく離が皮膜の摩耗を促進させることや,臼蓋カップの緩み挙動再現試験装置を用いた検討により臼蓋カップの角変位が臼蓋カップ上のHAp溶射皮膜の損傷により促進されることを示した.そして,有限要素解析により皮膜のはく離長さが大きく,模擬骨の縦弾性係数が高い場合に摩耗が促進されることを示した.

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] マレーシア国民大学(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] タイ国立金属材料研究センター(タイ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Cyclic delamination behavior of plasma-sprayed hydroxyapatite coating on Ti–6Al–4V substrates in simulated body fluid2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Otsuka,Hayato Kawaguchi, Yoshiharu Mutoh
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: C

      巻: 59 ページ: 533-541

    • DOI

      10.1016/j.msec.2016.05.058

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of delamination on fretting wear behaviors of plasma-sprayed hydroxyapatite coating2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichi OTSUKA, Yukio MIYASHITA, Yoshiharu MUTOH
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Journal

      巻: 3 号: 2 ページ: 15-00573-15-00573

    • DOI

      10.1299/mej.15-00573

    • NAID

      130005145833

    • ISSN
      2187-9745
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Formation of stacked luminescent complex of 8-hydroxyquinoline molecules on hydroxyapatite coating by using cold isostatic pressing2016

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuya, Y. Otsuka, M. Tagaya, S. Motozuka, K. Ohnuma, Y. Mutoh
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering:

      巻: C 58 ページ: 127-132

    • DOI

      10.1016/j.msec.2015.08.020

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 初学者のためのバイオマテリアル2.金属系バイオマテリアル2014

    • 著者名/発表者名
      大塚雄市, 水谷正義
    • 雑誌名

      材料

      巻: 63(6) ページ: 480-486

    • NAID

      40020124183

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 初学者のためのバイオマテリアル3.セラミック系バイオマテリアル.2014

    • 著者名/発表者名
      久森紀之, 大塚雄市.
    • 雑誌名

      材料

      巻: 63(7) ページ: 563-568

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of wear / delamination of hydroxyapatite coating on loosening behaviors of artificial acetabular cups2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichi OTSUKA,Kengo KAGAYA, Yukio MIYASHITA and Yoshiharu MUTOH
    • 学会等名
      APCFS2016, JSME-MMD
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2016-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人工関節表面のコーティングの破損挙動2016

    • 著者名/発表者名
      大塚雄市
    • 学会等名
      日本セラミックス協会ナノバイオセラミックスによる細胞機能制御テクノロジー研究会
    • 発表場所
      長岡市
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 関節カップのゆるみ挙動におよぼす水酸アパタイト溶 射皮膜の摩耗・はく離の影響2016

    • 著者名/発表者名
      加賀谷謙伍,大塚雄市, 宮下幸雄,武藤睦治
    • 学会等名
      日本機械学会 北陸信越支部 第 53 期総会・講演会
    • 発表場所
      信州大学 長野
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 箱崎裕紀,大塚雄市,宮下幸雄,武藤睦治2016

    • 著者名/発表者名
      水酸アパタイト溶射皮膜の界面強度試験法の妥当性評価
    • 学会等名
      日本機械学会 北陸信越支部 第 53 期総会・講演会
    • 発表場所
      信州大学 長野
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] タン多孔質体上の水酸アパタイト皮膜の疲労挙動2016

    • 著者名/発表者名
      高野翔伍,木本雄一郎,大塚雄市,Monanukul Anchalee,田家真紀子,宮下幸雄,武藤睦治
    • 学会等名
      日本機械学会 北陸信越支部 第 53 期総会・講演会
    • 発表場所
      信州大学 長野
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 擬似体液中の水酸アパタイト溶射皮膜の摩耗・はく離に よる股関節カップ取付け角度の変化2016

    • 著者名/発表者名
      加賀谷謙伍,大塚雄市, 宮下幸雄,武藤睦治
    • 学会等名
      日本機械学会第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] In situ observations on fretting wear behavior of plasma-sprayed hydroxyapatite coating2015

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Otsuka, Yukio Miyashita, and Yoshiharu Mutoh.
    • 学会等名
      Proceedings of The 4th Asian Symposium on Materials and Processing ASMP2015
    • 発表場所
      Lombok Indonesia
    • 年月日
      2015-08-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人工股関節カップのゆるみにおよぼす水酸アパタイト溶射皮膜の摩耗・はく離の影響2015

    • 著者名/発表者名
      加賀谷謙伍,大塚雄市,宮下幸雄,武藤睦治
    • 学会等名
      日本材料学会 第64期通常総会・学術講演会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2015-05-22 – 2015-05-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 水酸アパタイト溶射皮膜の擬似体液中での耐久性評価2015

    • 著者名/発表者名
      大塚雄市
    • 学会等名
      日本材料学会 疲労部門委員会 , 生体・医療材料 部門委員会合同委員会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2015-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フレッティング疲労による水酸アパタイト溶射皮膜のはく離形成挙動のその場観察2015

    • 著者名/発表者名
      大塚雄市,宮下幸雄,武藤睦治
    • 学会等名
      日本機械学会 北陸信越支部第52期総会・講演会
    • 発表場所
      新潟工科大学
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 水酸アパタイト溶射皮膜に対する4点曲げ密着強度評価の適用2014

    • 著者名/発表者名
      大塚雄市
    • 学会等名
      日本 溶射学会 第99 回(2014 年度春季)全国講演大会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京都)
    • 年月日
      2014-06-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hap 溶射皮膜のフレッティング疲労試験中の損傷挙動 観察.2014

    • 著者名/発表者名
      大塚雄市, 織田達也, 宮下幸雄, 武藤睦治
    • 学会等名
      日本材料学会第63 期総会・学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 研究活動紹介

    • URL

      http://sdfrs.nagaokaut.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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