| 研究課題/領域番号 |
12671402
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
川原 範夫 金沢大学, 医学部・附属病院, 講師 (70214674)
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| 研究分担者 |
小林 忠美 金沢大学, 医学部・附属病院, 助手 (50313664)
富田 勝郎 金沢大学, 医学部, 教授 (00092792)
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| キーワード | 脊椎全摘術 / 脊柱再建 / 生体力学 / ひずみ / チタンケージ(titanium cage) |
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| 研究概要 |
ポリウレタン製脊柱模型で作製した(a)多椎間後方固定(b)短椎間全周固定(c)多椎間全周固定の各モデルに対し荷重試験器で屈曲負荷を行い、rodに装着したひずみゲージを用いてrodに加わるひずみをひずみゲージ法によって測定し、また、前方椎体再建部に加わる応力をT11椎体終板とtitanium cage間に挿入した応力計を用いて測定した。結果、短椎間前方+後方固定のstiffnessは力学的により強固であるが、多椎間後方固定の方が前方再建のtitanium cageにより大きな応力が加わっていることが判明した。さらに、titanium cage表面にもひずみゲージを貼付し、cage単体で荷重試験を行い、cageのひずみを測定したところ、cage全体に加わる応力が大きくなるほど、cage表面に加わるひずみは比例して大きくなることが判明した。
以上の所見から、titanium cage内部の移植骨にはcageに応力が加わると応力の伝達が起こってひずみが生じ、cage内の移植骨に対して加わるbiomechanical stressは多椎間後方固定の方が大きく、これは骨癒合獲得に有利な可能性があることが判明した。
これまでの実験の限界としては、屈曲条件のみでの評価であったこと、ひずみゲージを貼付可能な限定された部位のみでの測定であったこと、などがある。今後はさらに、屈曲以外の伸展、回旋などあらゆる条件下での、任意の測定部位でのひずみや応力をあきらかにする必要があるため、有限要素モデル(FEM)での評価が必要である。これまで行った実験結果とFEMモデルの整合性が得られれば、本研究の目的である椎体間の移植骨に加わるbiomechanical stressの各再建方法による違いを詳細に解明することが可能となる。
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