| 研究課題/領域番号 |
15K20002
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
西田 周泰 山口大学, 医学部附属病院, 助教 (90535262)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 有限要素法 / 脊髄症 |
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| 研究実績の概要 |
「有限要素法を用いた脊髄症の病態解明と臨床への応用」を研究内容として、現在有限要素法ソフトABAQUSを使用して作成したモデルを基にsimpleware及びLS-DYNAを使用して全脊髄モデルを作成し、脊髄内応力解析を行っている。頚髄の各髄節の形状の違いを考慮したモデルを作成、実際に頚椎の動きに合わせて動かし、周囲組織を設定して応力上昇範囲などを検討している。また、山口大学工学部機械工学科との関係も構築しており、脊髄の応力解析は円錐部及び馬尾レベルなども含めてモデル解析を行っている。また、ブタの神経根引張試験結果を英文として発表し、モデル作りを行い始めている。この結果では、神経根の引張強度は脊髄の灰白質や白質に比べ数十倍の強さを持っていることが分かった。
有限要素法解析ソフトの入力するためのデータとして、山口大学倫理委員会を通して実際の術中のヒト組織の採取、食肉用のウシ、ブタの組織の採取を行い、様々な引張試験及び圧縮試験を行っている。前者は山口大学整形外科学講座において脊椎脊髄病疾患を持つ患者の術中に出た不要なヒトの骨、靭帯、脊髄周囲組織を術中採取するという内容で、これを山口大学工学部に速やかに搬送し、物質特性を求める実験を行っている。圧をかけた際の骨破壊の状態把握として、山口大学共同獣医学部のマイクロCTの使用許可も得ており、現在実験計画を作成中である。各年齢の骨、椎間板、筋肉及び靭帯を採取測定した後は、有限要素法解析ソフトに入力し実際に解析を行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ブタ神経根引張試験は英文雑誌にアクセプトされており、またそのデータを基にした円錐部の２次元応力解析の結果も英文として提出している。
他頚椎後縦靭帯骨化症の応力解析の英文もアクセプトされている。
ヒト組織のデータも蓄積されつつあり、現状は予定通りに進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は３次元脊髄モデル及びCT画像から抽出したCTから脊椎モデルを作成し、その合体モデル作成、応力解析を目指す。
また、ヒト組織に関しては症例数を増やし、ひずみ速度を変えて応力解析を行っていく。
ヒト組織で入手困難な組織は、ブタで代替するが、廃棄などには注意が必要で、山口大学生命科学実験室にて感染性廃棄物として処理する。
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