| 研究課題/領域番号 |
02404061
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| 研究種目 |
一般研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
整形外科学
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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 (10239189)
林 和生 九州大学, 医学部, 助教授 (20180961)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1993
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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 |
より安定した表面置換型人工股関節を実現するには、大腿骨側コンポーネントの強固な固定性が不可欠である。力学解析の結果、大腿骨側コンポーネントの至適骨頭被覆度は180度であり、骨頭合力方向への設置が、より生理的な応力分布に有利であることを示した。また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、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。
動物実験ではイヌ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。
力学解析と動物実験の結果に基づき、人体用プロトタイプを作成した。材質は早期臨床応用という目的からアルミナセラミック単体とし、被覆角は180度、中央部には短いペグを設置した。臼蓋側コンポーネントはHDPのメタルバックとし、開き角を140度とした。
強度試験として大腿骨側コンポーネントの静的圧縮試験を施行したが、垂直荷重に対しては十分な強度を有することが示された。
また、簡便かつ正確な骨切りを可能にする手術器械の開発を同時に行った。変形性股関節症患者のCTデータをもとに、変形した骨頭の合成樹脂モデルをコンピュータを使って作成し、実際に骨切りを施行しながら、インストラメントの改良を進めている段階である。
臨床応用については、厚生省に現行のセラミック性人工股関節からの一部形状変更届けを提出し、認可を得た。強度試験とインストラメントの完成を待って、若年者の両側高度変形性股関節症を対象とした臨床応用を実施する予定である。
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