| 研究課題/領域番号 |
19K12786
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| 研究機関 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
森本 忠嗣 佐賀大学, 医学部, 講師 (10448467)
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| 研究分担者 |
宮本 比呂志 佐賀大学, 医学部, 教授 (40229894)
東藤 貢 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (80274538)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 脊椎椎体間ケージ / インプラント / 抗菌 / 骨癒合 / 安全性 / ラット前方アプローチ |
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| 研究実績の概要 |
本申請研究の目的は、我々がこれまで長年、人工関節(股・膝)用に開発・研究してきた銀-ハイドロキシアパタイト(銀-HA)複合体を金属インプラントへ表面 加工するという優れた技術を脊椎椎体間固定用ケージ(『銀-HA複合体』ケージ)に応用する。動物実験(ラット)にて、腰椎椎体間固定術における『銀-HA複合 体』ケージの骨癒合能(骨伝導性)および安全性を検証することである。 すなわち本申請研究は、脊椎椎体間固定術において『銀-HA複合体』ケージが新たな医工学的器具と成り得るか否かについて明らかにし、臨床応用への可能性を 探る基礎的研究である。 初めの2年間は動物実験(ラット)にて基礎研究と画像解析によるデータ集積を計画していた。ラットでの腰椎椎体間固定モデルは、未だ報告がなく、初年度 は、ラットの経腹膜的前方アプローチおよび試作品の腰椎椎間板ケージの挿入、プレートでの固定の予備実験を複数回行い、ラットでの腰椎椎体間固定モデルを 確立できた。また、実験課程でラット用の腰椎椎間板ケージのサイズと形状も決定し、京セラメディカル(株)に依頼して本実験にて使用する「チタンケージ」 「HAコーティングチタンケージ」「3%銀-HAコーティングチタンケージ」の3種類のケージが作成した。予備実験の画像検査により良好な骨癒合が確認できた。 2020年度より本実験を行い、マイクロCTおよび病理学的検査から骨癒合評価、神経学的検査および病理学的検討による神経毒性の評価を行っている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
ラットでの腰椎椎体間固定モデルは、未だ報告がなく、また、当教室でこれまでラットの脊椎を扱った経験はなかったため、まずラットの解剖と経腹膜的前方ア プローチについて習熟した。同時に本実験にて使用する「チタンケージ」「HAコーティングチタンケージ」「3%銀-HAコーティングチタンケージ」の3種類のケージの形状やサイズについて京セラメディカル(株)と相談し準備をすすめた。2019年1月より予備実験を行い、使用するケージのサイズを決定し、京セラメディカル(株)に作成を依頼した。その後、予備実験を重ね、ラットの前方アプローチに習熟した。 手術では、L3/4椎間板腔を掻爬し、上記のケージを挿入後、上下椎体をチタンプレートおよび2mmのスクリュー2本で固定する。ケージの挿入と金属による上下椎体の固定は可能であったが、術後に両下肢の運動麻痺例や死亡例が散見された。腸腰静脈の確実な結紮と椎体左右の展開を最小限にして手術侵襲を低減することで、術後の麻痺と死亡の問題は克服できた。また、椎体間ケージの脱転例も問題となったが、深部へのケージ設置と確実なプレート固定により解決した。ラットでの腰椎椎体間固定モデルの確立に時間を要し、2020年度より本実験を開始。現在は実験を終え、摘出した検体でCTおよび病理組織検査による骨癒合と神経毒性の評価を行っている段階である。今年度は結果を揃え、学会での発表や論文作成に注力する。
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| 今後の研究の推進方策 |
2021年度は下記のとおりである。2020年度末までに本実験で全てのラットに対する処置を終えており、今後は術後8週で検体を摘出し、CTおよび病理組織検査での評価を行っていく。これらについて3群間での統計学的検討を行い、英語論文として研究内容をまとめる。その際に必要な追加実験があれば行う。随時、学会発表にて様々な研究者と討議を行い、洗練化を図る予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
ラットでの腰椎椎体間固定モデルは、未だ報告がなく、モデル確立に時間を要した。そのため、予定よりも実験計画が遅れ、次年度使用額が生じた。具体的には、麻酔薬や灌流固定用の薬品、データ解析機器(CT-FEM)の更新料、病理組織診断の経費、学会参加費・旅費として使用する予定である。
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