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2011 年度 実績報告書

力学的根拠に基づいた脊椎疾患治療用体内固定具の固定性評価

研究課題

研究課題/領域番号 22560079
研究機関三重大学

研究代表者

稲葉 忠司  三重大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70273349)

キーワードバイオメカニクス / 脊椎不安定性 / 体内固定具 / 6軸材料試験機 / 実験力学 / 力学的・定量的評価 / 固定性 / 脊椎疾患治療
研究概要

身体運動の軸機関および支持機関である脊椎の疾患に対する診断・治療において,脊椎の剛性を定量的に把握することは,適切な治療方針・手術手技を決定する上で極めて重要である.そこで本研究では,脊椎不安定性を力学的観点より定量的に明らかにすることを目的とし,研究代表者らが開発した脊椎強度測定用6軸材料試験機を活用することにより,複雑な脊椎変形挙動を精密かつ系統的な実験により調査する.特に,本科学研究費申請期間においては,脊椎疾患治療のための体内固定具を用いた各種の手術手技が損傷により生じた不安定性の解消にどの程度寄与しているのか,および損傷椎間への体内固定具の装着が隣接椎間にどのような影響を及ぼしているのかについて重点的に検討する.さらに,この一連の実験的調査から,力学的根拠に基づいた体内固定具の固定性評価手法を確立することを目指す.
上述の目的を達成するため,本年度は,損傷椎間への固定具装着が隣接椎間に及ぼす影響について実験的に調査することを研究実施計画とした.具体的には,イノシシ屍体腰椎の3椎間(L3-L6)試験体を用い,中央の椎間(L4-L5)に損傷を加えた損傷モデルと損傷モデルの損傷椎間に固定具を装着した固定モデルの2種類のモデルに対し回旋試験を実施し,固定具の装着が隣接椎間(上位椎間L3-L4および下位椎間L5-L6)の椎間可動域に及ぼす影響について検討した.その結果,トルクを規定した試験では両モデルの隣接椎間可動域は同程度であるのに対し,角変位を規定した試験では固定モデルの隣接椎間可動域は損傷モデルに比べ著しく増加することがわかった.このことから,椎間板変性やすべり症などの脊椎固定術後の隣接椎間障害は,固定前と同じ角度まで運動を行った際に,固定により失われた固定椎間の可動域を補うために隣接椎間が大きく可動することにより発生すると推察された.

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

上述の通り,本研究課題は,本年度当初に研究計画に掲げた「損傷椎間への固定具装着が隣接椎間に及ぼす影響についての実験的調査」に関して予定通り実験を遂行し,研究成果を挙げることができた.よって,おおむね順調に進展していると判定した.

今後の研究の推進方策

上述の通り,本研究課題は当初の研究計画に沿って順調に進展しており,研究計画の変更あるいは研究を遂行する上での問題点等は特にない.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Biomechanical Study of Lumbar Spine using Unilateral Pedicle Screw with Tadpole Fixation System2011

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshikawa, S. Oi, Y. Kasai, W. Zhuo, T. Inaba, K. Uchida, R. Watanabe, T. Kato, T. Nakamata
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanical Science and Engineering

      巻: Vol.6, No.5 ページ: 391-398

    • 査読あり
  • [雑誌論文] pedicle screw and rod systemの固定性に関する生体力学的研究2011

    • 著者名/発表者名
      犬飼太輝人, 榊原紀彦, 笠井裕一, 吉川高正, 加藤貴也, 稲葉忠司
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス

      巻: 32巻 ページ: 121-126

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 新しい形状記憶合金製棘突起間固定インプラントの開発の試み2011

    • 著者名/発表者名
      宮地佑輔, 笠井裕一, 榊原紀彦, 吉川高正, 加藤貴也, 稲葉忠司
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス

      巻: 32巻 ページ: 127-133

    • 査読あり
  • [学会発表] 大腿骨頸部骨折用expandable screwの固定性に関する実験的研究2012

    • 著者名/発表者名
      山田正博, 犬飼太輝人, 宮地佑輔, 吉川高正, 稲葉忠司
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第61期総会・講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20120315-20120316
  • [学会発表] 脊椎固定術におけるCrosslink Systemの固定性に関する実験的研究2012

    • 著者名/発表者名
      中上祐希, 犬飼太輝人, 宮地佑輔, 吉川高正, 稲葉忠司
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第61期総会・講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20120315-20120316
  • [学会発表] Biomechanical Study in Fixation of Pedicle Screw and Rod System2011

    • 著者名/発表者名
      T.Inukai, Y.Miyachi, T.Yoshikawa, T.Inaba
    • 学会等名
      International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU
    • 発表場所
      Tsu, Japan
    • 年月日
      20111201-20111202
  • [学会発表] Biomechanical Study on Cross-link System of Spinal Instrumentation2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakagami, T.Yoshikawa, T.Inaba
    • 学会等名
      International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU
    • 発表場所
      Tsu, Japan
    • 年月日
      20111201-20111202
  • [学会発表] Experimental Study in Stability of Our Developed Expandable Screw for Femoral Neck Fracture2011

    • 著者名/発表者名
      M.Yamada, T.Yoshikawa, T.Inaba
    • 学会等名
      International Symposium for Sustainability by Engineering at MIU
    • 発表場所
      Tsu, Japan
    • 年月日
      20111201-20111202
  • [学会発表] われわれが開発した大腿骨頸部骨折用expandable screwにおける固定性2011

    • 著者名/発表者名
      山田正博, 榊原紀彦, 王卓, 笠井裕一, 吉川高正, 加藤貴也, 稲葉忠司
    • 学会等名
      第38回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20111118-20111119
  • [学会発表] Crosslink Systemの固定性に関する生体力学的評価2011

    • 著者名/発表者名
      中上祐希, 榊原紀彦, 王卓, 笠井裕一, 吉川高正, 加藤貴也, 稲葉忠司
    • 学会等名
      第38回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20111118-20111119
  • [学会発表] Pedicle screw and rod systemが脊椎回旋運動において固定隣接椎間へ及ぼす生体力学的影響2011

    • 著者名/発表者名
      米川淳也, 榊原紀彦, 王卓, 笠井裕一, 吉川高正, 加藤貴也, 稲葉忠司
    • 学会等名
      第38回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20111118-20111119
  • [学会発表] 腰椎片側pedicle screw and rod systemの固定性に関する実験的研究2011

    • 著者名/発表者名
      犬飼太輝人, 榊原紀彦, 王卓, 笠井裕一, 加藤貴也, 吉川高正, 稲葉忠司
    • 学会等名
      日本機械学会第22回バイオフロンティア講演会
    • 発表場所
      津
    • 年月日
      20111007-20111008
  • [学会発表] Mechanical Evaluation of Lumber Spinal Fusion with Unilateral Pedicle Screw System2011

    • 著者名/発表者名
      T. Inaba, Y. Kasai, N. Sakakibara, T. Kato, T. Yoshikawa, T. Nakamata
    • 学会等名
      International Society of Biomechanics 2011
    • 発表場所
      Brussels, Belgium
    • 年月日
      20110703-07

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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