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アパタイトセラミックによる麻痺肢の機能的電気刺激システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 63870057
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 整形外科学
研究機関東京医科歯科大学 (1989-1990)
東京学芸大学 (1988)

研究代表者

青木 秀希  東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 教授 (80014166)

研究分担者 秦 美治  (株)アドバイス, 本社研究室, 主席研究員
赤尾 勝  東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助教授 (50143607)
研究期間 (年度) 1988 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
1990年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1989年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1988年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワードハイドロキシアパタイト経皮端子 / トンネル感染 / ハイドロキシアパタイトーカ-ボン複合材料 / 体積抵抗率 / 生体親和性 / 複合セラミック電極 / 初期固定性 / 神経刺激 / ハイドロキシアパタイトーカ-ボン複合材 / 骨欠損部充填材 / アパタイトーカ-ボン複合材 / ハイドロキシアパタイトコ-ティング / 経皮端子 / 神経刺激用複合セラミック電極 / ハイドロキシアパタイトーカーボン複合材 / ハイドロキシアパタイトコーティング
研究概要

皮膚インタ-フェイス用のハイドロキシアパタイト経皮端子のヒト長期埋め込み実験を行った。アパタイト焼結体をボタン状に成形し、ヒトの前腕屈側皮下に植え込んだ。 既に、60ケ月経過しているが、皮膚と癒着している。 現在では消毒は全く行っておらず、入浴、水泳などの日常生活を送っても、何ら支障がない。
ハイドロキシアパタイト経皮端子に、テフロン被覆ステンレス鋼導形及びステンレス鋼電極を組み合わせた電気刺激システムを家兎に埋入し、実際に電気刺激を行った。 アパタイト経皮端子を用いることによって、従来の皮膚インタ-フェイスでは多発し問題となっていた導線に沿った感染(トンネル感染)を完全に防ぐことができた。 これにより、このような侵襲型の電気刺激装置の最大の問題点が克服されたことになる。
神経刺激用電極の材料として、ハイドロキシアパタイトーカ-ボン複合材料を開発した。 この複合材料は、体積抵抗率はアパタイト焼結体に比べて格段に小さく、機械的強度は同等であった。 また、生体親和性は、イヌ皮下埋入実験の結果、アパタイトとほぼ同様で、極めて良好であった。
この複合セラミック電極、シリコ-ン被覆導線、アパタイト経皮端子を組み合わせて、電気刺激システムを構成した。 このシステムと交流電気刺激装置を使って、成犬の骨を電気刺激した。 この結果、この複合セラミック電極は、従来の金属電極と異なり、生体組織と反応を起こしにくい安定性に優れた生体電極であることがわかった。 また、ハイドロキシアパタイトーカ-ボン複合材は、骨と直接化学的に結合する生体活性な材料であるため、本実験のように、骨に電極を埋め込んだ場合には、骨欠損部を十分に充填できることが判明した。 即ち、この電極は、他の体内埋め込み型電極と比較して、硬組織に対する初期固定性が格段に優れていて、刺激部位位置精度を高くすることができる。

報告書

(4件)
  • 1990 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] 伏見 昌樹: "カ-ボンーアパタイト複合材電極の骨組織に対する反応" 生体電気刺激研究会誌. 4. 1-5 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenzo AKAZAWA: "Eunctional Neuromuscular Stimulation System Using on Implantable Hydroxyapatite Connector and a MicroprocessorーBased Portable Stimulator" IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 36. 746-753 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 秦 美治: "経皮的に埋入したハイドロキシアパタイト,βーリン酸三カルシウム及びガラス状カ-ボン周囲の組織反応" 人工臓器. 18. 88-91 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 青木 秀希: "バイオセラミックス" 生体材料. 7. 24-27 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 辻 隆之: "ハイドロキシアパタイト皮膚端子のヒト3例への植え込み実験" 人工臓器. 17. 747-750 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Fushimi, Y. Okubo, K. Furuya, Y. Ukegawa, T. Shimizu, S. Hasegawa, H. Aoki, K. Yoshizawa, M. Higashikata, Y. Yukawa, S. Imai: "Bone Tissue Reaction to Electrodes composed of Carbon-Apatite Composite." The Journal of the Japanese Bio-Electrical Research Society. 4. 1-5 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Akazawa, M. Makikawa, J. Kawamura and H. Aoki: "Functional Neuromuscular Stimulation System Using Implantable Hydroxyapatite Connector and a Microprocessor-Based Portable Stimulator." IEEE Transaction on biomedical Engineering. 36. 746-753 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Shin, H. Aoki, N. Yoshiyama, T. Tsuji and T. Togawa: "Skin Tissue Reactions to Sintered Hydroxyapatite, beta-Tricalcium Phosphate and Glassy Carbon Percutaneously Implanted in Dogs." The Japanese Journal of Artificial Organs. 18. 88-91 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Aoki,: "Bioceramics." Journal of Japanese Society for Biomaterials. 7. 24-27 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Tsuji, T. Togawa, H. Aoki, Y. Ukegawa and Y. shin: "Thirty Months Implantation of Percutaneous Devices Made of Sintered Hydroxyapatite In the Forearms of Three Volunteers." The Japanese Journal of Artificial Organs. 17. 747-750 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 伏見 昌樹: "カ-ボンーアパタイト複合材電極の骨組織に対する反応" 生体電気刺激研究会誌. 4. 1-5 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Kenzo Akakzawa: "Functional Neuromuscular Stimulation System Using an Implantable Hydroxyapatite Connector and a Microprocessor-Based Portable Stimulator" IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 36. 746-753 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 辻隆之: 人工臓器. 17. 747-750 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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