2003 Fiscal Year Annual Research Report
骨強度を正確に評価し骨関節系難病の治療効果を実用的に評価する方法の確立
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15659349
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山本 愛一郎 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (90359612)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡崎 裕司 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (30241988)
佐藤 和強 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (50302691)
大西 五三男 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (70311628)
中村 耕三 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (60126133)
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| Keywords | 骨粗鬆症 / 骨欠損 / 有限要素法 / 大腿骨頚部骨折 / 骨強度 |
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| Research Abstract |
東京大学整形外科が(株)三菱スペースソフトウエアーおよび(株)計算力学研究センターとの連携研究で予備試験用として開発した骨強度評価用有限要素ソフトウェアを基礎に、骨強度評価法を改良することを行った。具体的には、有限要素法で使用する骨の材料特性、および、使用する要素の大きさを骨強度評価法に最適化を行った。予備試験として、ヒトとほぼ同じ材料特性があると考えられている豚の下腿骨とビーグル犬の大腿骨を使用した。ブタの下腿骨及びビーグル犬の大腿骨に骨欠損を作成したものを利用し荷重試験と有限要素法解析を行った。まず、骨標本をキャリブレーションファントムとともにCT装置を用いて撮像し、その画像データをコンピュータに入力し、骨の3次元有限要素モデルを作成した。モデルに任意の荷重を負荷し、この解析モデル上に応力と歪、また骨折危険領域を計算した。さらに、骨折危険領域が表示される最小荷重を求め、骨強度を求めた。同時に当該標本を荷重試験機によって荷重負荷(シミュレーションで行った条件を実際に条件に合わせて荷重試験を行う)し、骨に貼付した歪ゲージから荷重値に対応した歪を求める。また骨の破断強度を求める。各標本の解析データと、実験データを比較対照し,強度解析法の精度を検証した。これにより、骨の材料特性、要素の大きさをある程度最適化することが可能となった。現在、臨床症例のCT画像は、継続的に収集を行っている段階である。また、上記の検討作業と同時に、東京大学医学部附属病院の各診療科において十分なインフォームドコンセントおよび東京大学医学部倫理委員会、各診療科、および患者遺族の承認のもとに、大腿骨の死体骨凍結標本の収集を行っている。
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Research Products
(1 results)
