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2022 年度 実績報告書

日本人高齢者に適合した新たな人工股関節インプラントの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22J15705
配分区分補助金
研究機関京都大学

研究代表者

高岡 佑輔  京都大学, 医学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2022-04-22 – 2024-03-31
キーワード3Dプリンター / PEEK / 人工関節
研究実績の概要

本研究の目的は「積層造形法を用いることによって生体適合性を持ち、かつ患者の骨の形状にフィットした人工股関節インプラントの造形すること」であるが、前者の「生体適合性を持つインプラント」に関してはこれまでの実験を通して造形が可能であることを明らかにできた。目標としていた500マイクロメートルの多孔体構造を持つインプラントの作成に成功し、そのインプラントを日本白色家兎に埋入してIn vivoでの評価を行った。具体的にはマイクロCTを用いて、埋入2.4.8.12週後の多孔体構造への骨侵入を経時的に観察した。骨侵入は埋入早期(2週後)から多孔体構造内への血管新生を足掛かりとして骨侵入をはじめ、経時的に多孔体内の骨の体積だけでなく骨密度の増加がみられた。術後12週の段階ではインプラント多孔体内の荷重部位の多くの領域において骨侵入が得られることがわかった。これらの知見は、積層造形法によって作成した多孔体インプラントが生体活性を持つと言えるものである。インプラント表面の生体活性処理(我々がこれまで研究をおこなってきたアパタイト核処理)を行わずとも多孔体内への骨侵入が得られることはこれまでの文献報告とは異なるものであり、我々としても新たな発見であった。またこれらの結果は整形外科・歯科領域で多用されるものの明らかではなかった、多孔体構造への骨侵入を経時的に評価できたという学術的側面を持つと考えられる。これらについての実験は全て終了しており、次年度中の論文報告を予定している。また、このインプラントのターゲット(どの手術に用いるか)を模索し、当該年度では明らかにすることができなかった後者の「患者の骨の形状にフィット」したインプラントの造形について研究を行っていきたいと考えている。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Synergistic effect of sulfonation followed by precipitation of amorphous calcium phosphate on the bone-bonding strength of carbon fiber reinforced polyetheretherketone2023

    • 著者名/発表者名
      Takaoka Yusuke、Fujibayashi Shunsuke、Yabutsuka Takeshi、Yamane Yuya、Ishizaki Chihiro、Goto Koji、Otsuki Bungo、Kawai Toshiyuki、Shimizu Takayoshi、Okuzu Yaichiro、Masamoto Kazutaka、Shimizu Yu、Hayashi Makoto、Ikeda Norimasa、Matsuda Shuichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 ページ: 1~15

    • DOI

      10.1038/s41598-023-28701-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Assessment of the Damage to Hip Abductor Muscles in Primary Total Hip Arthroplasty With a Minimally Invasive Anterolateral Approach With or Without Trochanteric Flip Osteotomy2023

    • 著者名/発表者名
      Takaoka Yusuke、Goto Koji、Kuroda Yutaka、Kawai Toshiyuki、Okuzu Yaichiro、Matsuda Shuichi
    • 雑誌名

      The Journal of Arthroplasty

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1016/j.arth.2023.02.075

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiodensity measurement is feasible for evaluating fatty infiltration in hip abductors2022

    • 著者名/発表者名
      Takaoka Yusuke、Goto Koji、Kuroda Yutaka、Toshiyuki Kawai、Okuzu Yaichiro、Makoto Hayashi、Kazuki Orita、Matsuda Shuichi
    • 雑誌名

      Journal of Orthopaedics

      巻: 30 ページ: 93~97

    • DOI

      10.1016/j.jor.2022.02.024

    • 査読あり
  • [学会発表] In vivo assessment of sulfonation followed precipitation of amorphous calcium phosphate on bone-bonding strength of carbon-fiber-reinforced PEEK2023

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Takaoka, Shunsuke Fujibayashi, Takeshi Yabutsuka, Koji Goto, Bungo Otsuki, Toshiyuki Kawai,Takayoshi Shimizu, Yaichiro Okuzu, Shuichi Matsuda
    • 学会等名
      ORS 2023 Annual meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] アパタイト核処理を行った炭素繊維強化PEEKの骨結合力の評価について2022

    • 著者名/発表者名
      高岡佑輔、藤林俊介、後藤公志、大槻文悟、河井利之、清水孝彬、奥津弥一郎、池田周正、織田和樹、池崎龍仁、本田新太郎、松田秀一
    • 学会等名
      第44回日本バイオマテリアル学会大会
  • [学会発表] アパタイト核処理により生体活性を持たせた炭素繊維強化PEEKの骨結合能について2022

    • 著者名/発表者名
      高岡佑輔、藤林俊介、後藤公志、大槻文悟、河井利之、清水孝彬、奥津弥一郎、池田周正、織田和樹、池崎龍仁、本田新太郎、松田秀一
    • 学会等名
      高岡佑輔、藤林俊介、後藤公志、大槻文悟、河井利之、清水孝彬、奥津弥一郎、池田周正、織田和樹、池崎龍仁、本田新太郎、松田秀一
  • [学会発表] 生体活性材料上において、インプランテーション後早期に見られる骨形成の過程の評価2022

    • 著者名/発表者名
      高岡佑輔
    • 学会等名
      第40回日本骨代謝学会

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公開日: 2023-12-25  

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