| 研究課題/領域番号 |
17K16671
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
上村 雅之 東北大学, 大学病院, 助教 (80758962)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | Ti-Nb-Sn合金 / プレート |
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| 研究実績の概要 |
ウサギ脛骨骨折実験モデルに用いるための、2種類の合金を用いた骨折部固定用プレートの手配および作成を行った。Ti-6Al(aluminium)-4V(vanadium)合金製の市販の骨折部固定用プレート（ミニDCPプレート。長さ45mm、幅5mm、厚さ1mmで直径2mmのスクリュー固定用の穴を6か所有する）を購入し、東北大学金属材料研究所にて同一形状のプレートをTi(titanium)-Nb(niobium)-Sn(tin)合金を用いて作成した。Ti-Nb-Sn合金製プレートのヤング率測定を行った結果、49GPaであった。プレート固定用スクリューに関してはTi-Nb-Sn合金を用いての作製が困難であり、市販のTi-6Al-4V合金製のスクリュー（直径2mm、長さ10mm）を使用予定とした。なお、Ti-Nb-Sn合金製プレートの作製およびヤング率測定に事前計画よりも時間を要した。
ウサギ脛骨骨折実験モデルを用いて右脛骨中央に振動骨鋸で横断骨切りを行い、骨切り後に隙間を生じないよう脛骨を徒手整復し、プレート中心を骨切り部に一致させて上下3か所ずつスクリュー固定した。この手術操作には手技的な習熟を要するため、最初に市販のTi-6Al-4V合金製プレートを用いたモデルで演習を十分に行った。現在、Ti-6Al-4V合金製プレート使用群の8週モデルを回収し、単純X線およびマイクロCTスキャナー像による放射線学的評価、脱灰切片にHE染色、Alcian blue染色、TRAP染色を行い共焦点顕微鏡およびImage Jを用いた組織学的評価、3点曲げ試験による力学的評価を行っている段階である。Ti-Nb-Sn合金製プレートを用いたモデルに関しては今後作成を行う。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
Ti-Nb-Sn合金製プレートの作製に事前計画よりも時間を要したため。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の予定通り、ウサギ脛骨骨折モデルを用いてTi-Nb-Sn合金製プレートによる骨折部の固定を行い、Ti-6Al-4V合金製プレートを用いた群と比較して骨癒合促進効果および癒合後の力学的特性についての解析を行う。加熱処理によって今回作成したものと異なるヤング率をもつ複数のTi-Nb-Sn合金によるプレートを作成し、プレート固定による骨折治療モデルで骨折治癒の評価を行い、至適なプレートのヤング率を検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
Ti-Nb-Sn合金製プレートの作製に時間を要し、同プレートを用いた動物実験が当初の予定より遅れているため、この動物実験に必要な消耗品（実験用ウサギ、組織切片作成備品）費および委託費（CT撮影、骨構造解析）の一部が繰り越される形となった。翌年度、これらの助成金を用いて実験を進める予定である。
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