| 研究課題/領域番号 |
02404061
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
杉岡 洋一 九州大学, 医学部, 教授 (30037361)
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| 研究分担者 |
三浦 裕正 九州大学, 医学部, 助手
林 和生 九州大学, 医学部, 講師 (20180961)
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| キーワード | 表面置換型人工股関節 / バイオメカニクス / 有限要素法 / 剛体バネモデル / ハイドロキシアパタイト |
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| 研究概要 |
前年度までの研究で表面置換型人工股関節の大腿骨側コンポーネントにおいては骨頭置換面積の減少と骨頭合力方向への設置が、より生理的な応力分布に不可欠であることを示した。しかし置換面積の極端な減少は固定力低下や可動域減少を生ずる可能性があり、生理的応力分布を阻害しない範囲での至適骨頭被覆度が要求される。この至適被覆度を決定する目的で有限要素法、剛体バネモデルによる力学解析を行った結果、骨頭被覆度を180度まで拡大しても、従来型において認められる骨頭内ストレスシールディングの発生はないことが示された。また臼蓋側コンポーネントについても径、開き角、HDPの厚みなどについて至適デザインの開発に着手した。特に置換面積減少に伴い可動域獲得のためには、臼蓋側コンポーネント開き角の減少を余儀なくされるが、その結果として脱臼の発生が危惧され、安全な開き角の下限を求める必要がある。力学解析により臼蓋側コンポーネントの開き角を140度まで減少しても生理的荷重状態では脱臼は生じにくいことが示された。また実際に脱臼するためには、骨頭径が大きいためにかなりの偏位を要し、ステム型の骨頭と比較すると脱臼は生じにくいと考えられた。これらの研究結果は第7回日本整形外科学会基礎学術集会および第19回バイオメカニクス研究会において発表した。
また犬股関節にハイドロキシアパタイトコーティングの有無により2種類のチタン性大腿骨コンポーネントを挿入し、荷重下でのコンポーネントの固定性について組織学的および力学的な実験を行った。その結果ハイドロキシアパタイトの存在下での良好な骨誘導と固着力が証明された。
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