| 研究課題/領域番号 |
18K12039
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
比嘉 昌 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (90375197)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | バイオメカニクス / 人工関節 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、人工股関節の手術中に関節反力を計測可能な装置の開発と、その計測である。人工股関節は、現在日本国内で年間約8万例の症例数が報告されている手術であり高齢化により今後も症例数は増加すると予想される (2018 Japan Arthroplasty Registry report）。しかし様々な要因により、同時に再手術も行われている。この再手術や術後の問題を最小化せるために手術中に関節周囲の軟組織の張力を適切に設定することは重要である。特に、脱臼との関連が考えられる。そのため軟組織の張力を手術中に適切に設定することで、脱臼を含む術後の問題を予防できるのではないかと考えている。軟組織の張力は関節反力（関節摺動面に作用する圧縮力）により間接的に評価可能である。そこで、手術中に簡易に関節反力を定量的に評価可能な装置の開発を行っている。1，2年目を終了して関節反力を計測する装置の構造、電子回路と設計がほぼ終わり試作品を作成した。股関節は球関節であるため、開発中の装置は3次元的な力ベクトルを計測可能となっている。電子回路基盤(Printed circuit board: PCB)からは3次元的な力を内部で計算して出力するようプログラムした。このPCBは自作した。このプログラミングとPCBの製作に時間を要したため1年目終了時は遅れていたが、2年目では概ね当初の予定通りと言える。設計製作の後、実験室での校正を行い、整形外科医に実際に使っていただくところまでを予定している。
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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
現在は試作品を完成させ、実験室レベルでのキャリブレーションを行っている。精度向上のためにはソフト、ハード両面からの更なる改良が求められるが、大まかな設計が完了したため順調とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
実験室レベルでの校正等が終わった次は、整形外科医に使っていただきその使用感を得たいと考えている。装置の構造は今開発しているものと異なるが、以前に一度ワイヤ計測を行った実績があるため今回の設計はワイヤレスであるため前臨床試験なども順調に進むと予想している。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
外注部品の一部を自作に切り替えて予算が削減されたこと、年度末に研究自粛期間があったことなどによる。次年度は臨床使用に耐えるものに改良していくため、製作を中心に予算を割り当てる。
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