研究課題
試験研究(B)
1.人工椎間板設計のための基礎データの充実のために、過去2年間の研究に引き続きヒト新鮮屍体L4-5脊椎機能単位および椎間板の力学的特性を調査した。本年度は繰り返し前方屈曲、後方屈曲負荷時の剛性特性を対象とした。その結果、全後方要素はL4-5脊椎機能単位の前方屈曲剛性の40〜49%、後方屈曲剛性の36〜74%に関与し、その効果は後方屈曲では高変形領域ほど有意に大きかったが、前方屈曲では変形領域間の差を認めなかった。前方屈曲剛性には棘上・棘間靭帯の関与は少なく、椎間関節と黄色靭帯が屈曲剛性に関与していた。後方屈曲剛性には棘上・棘間靭帯と椎間関節の関与が大きかった。また、屈曲剛性を最小にするような回旋軸の位置は、前方屈曲では椎間板の前方部、後方屈曲では椎間板の後方部に存在した。2.人工椎間板臨床モデルの構造設計を行い、試作品を製作した。本モデルは半円形状で、可動部のエラストマーは、屍体実験より求めた目標剛性値を満足させるために中央を空洞とした厚さ10mmのリング状で、さらにその最外層を厚さ1.25mmのスキン層とした構造とし、内層材料をヤング率1.0MPa、ポアソン比0.1、スキン部をヤング率14.0MPa、ポアソン比0.4とした。この要求物性を満足する内層材料を得るために、シリコンエラストマーの発泡技術を開発した。3.A-Wガラスセラミックスとシリコンエラストマーとの接着に用いるシリコン系接着剤の安全性評価を行った。今年度はまず、ラットを使用して、硬化した接着剤の溶出液による急性毒性試験を施行した。すべてのラットは特に問題なく生存し、屠殺後の組織学的検査でも各蔵器は正常であった。接着剤の安全性(急性毒性)に問題がないことを確認した。
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