HApのX線回折現象を用いた骨組織異方性弾性率測定

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20700372
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 藤崎 和弘 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教 (90435678)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: バイオメカニクス / 骨組織 / X線回折 / ハイドロキシアパタイト / 異方性 / 応力・ひずみ / 結晶構造 / インプラント

研究概要

本研究では骨組織内HApの結晶構造と力学特性に注目し、X線回折を利用した骨組織異方性弾性率測定手法の開発を行った。骨組織負荷時の応力-ひずみ関係と、X線回折により得られるHAp結晶ひずみとの関係を調査し、組織弾性率がHAp結晶の変形割合に大きく依存することがわかった。本手法を生体組織に適用するため、皮膚組織のX線吸収特性と、皮膚組織が回折X線計測に与える影響を調査し、皮膚・皮下組織を透過する回折X線を利用した結晶材料のひずみ測定を実現した。

研究成果

• [雑誌論文] Strain Measurement of Pure Titanium Covered With Soft Tissue Using X-Ray Diffraction (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Fujisaki、S. Tadano
  • 雑誌名: Journal of Biomechanical Engineering 132(4) ページ: 031004-1-5
  • 査読あり
• [学会発表] x線回折法による歯牙表面のひずみ分布測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤崎和弘、但野茂
  • 学会等名: 日本機械学会第22回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2010-01-09
• [学会発表] 生体組織内チタンインプラントのx線ひずみ測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤崎和弘, 他2名
  • 学会等名: 日本機械学会2009年度年次大会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] Effect of Skin and Subcutaneous Tissue on X-ray Strain Measurement of Ti Implant (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Fujisaki, 他3名
  • 学会等名: World Congress 2009 on Medical Physics and Biomedical Engineering
  • 発表場所: Munich、Germany
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] 皮膚組織等を介したチタンインプラントの回折X線プロファイル (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤崎和弘, 他2名
  • 学会等名: 日本機械学会第21回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-01-24
• [学会発表] 牛大腿骨皮質骨における残留応力分布 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山田悟史、藤崎和弘, 他2名
  • 学会等名: 日本機械学会第21回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-01-23
• [学会発表] 臼蓋形成不全股における応力形態と寛骨臼回転骨切り術の効果予測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 井上正弘、藤崎和弘, 他8名
  • 学会等名: 第35回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-11-14