2016 Fiscal Year Research-status Report
医療用3次元自由成形メッシュ構造人工医療製品の最適化検討
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15K05771
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| Research Institution | Kogakuin University |
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Principal Investigator |
何 建梅 工学院大学, 工学部, 教授 (60358728)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 医療デバイス / 生体親和性 / メッシュ構造 / 疲労耐久性 / 3次元高柔軟性 / 最適設計検討 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.引き続き，異なる設計パラメータで純チタンおよびゴムチタン製メッシュプレートに対し，試作試験片による引張・圧縮および曲げ特性等を評価する実験を実施し，設計パラメータによる純チタンとゴムチタン製メッシュプレートの伸縮弾性率や曲げ剛性などの構造力学的特性への影響を掴めた．
2.移植するメッシュプレートの耐久性を把握するため，試作試験片によるメッシュプレートの引張疲労試験を実施し，同時に大量データを処理するソフトウェアによるメッシュプレートの疲労試験結果に関するデータ解析評価法を確立した．
3.各種加工方法による純チタンやゴムチタン製メッシュプレートの試作実験を対象とした3次元モデリング解析手法に基づき，メッシュ形状・寸法等の設計パラメータを用いてメッシュプレートの構造力学的特性の設計検討を行い，その一部をタイトル「メッシュ構造によるゴムメタル製インプラントの創成 （メッシュプレート力学的特性の実験的・解析的検討）」とする論文にまとめて日本機械学会学術誌に投稿した．
4.高度化したメッシュ構造を有するメッシュプレートやメッシュステントなどの人工医療製品の構造力学的特性の解析評価手法に基づき，各種設計パラメータによるメッシュ構造の人工医療製品の構造力学的特性への影響を把握しつつ，各種年齢層や骨部位の骨移植に対して人骨の比強度に近づける最適なメッシュ構造人工医療製品の構造仕様に関するデータベース構築を行っている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成28年度は下記の計画を予定していたが，生体液環境でのメッシュプレートの耐久性評価は試験設備の関連で普通の試験環境で疲労試験を実施した．それについて今後検討する必要がある．
1.引き続き試作純チタンとゴムチタンのメッシュプレート構造力学的特性の実験評価
2.生体液環境でメッシュプレートの耐久性評価
3.純チタンやゴムチタン製メッシュプレートの構造様式に関する最適化検討
4.最適化検討によるメッシュ構造の構造様式データベースの構築
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| Strategy for Future Research Activity |
1.引き続きメッシュ形状・寸法に対応できる加工方法による純チタンやゴムチタン製メッシュプレートの試作を行い，評価実験によるメッシュプレートの力学的特性に関するデータを把握する。また確立したメッシュプレートの構造力学的特性を評価する3次元モデリング解析手法に基づき，応用できる金属材料の特性やメッシュ形状・寸法等の設計パラメータによるメッシュ構造プレートの構造力学的特性の最適化検討を行う．
2.継続的に高度化したメッシュ構造を有する人工医療製品の構造力学的特性の解析評価手法に基づき，各種設計パラメータによるメッシュ構造人工医療製品の構造力学的特性への影響を把握しつつ，各種年齢層や骨部位の骨移植に対して人骨の比強度に近づける最適なメッシュ構造人工医療製品の構造仕様に関するデータベースの構築を行う．
3.これまでに成功する画期的なメッシュ構造をもった骨再建用2次元自由成形メッシュプレートに基づき，図7に示すようにメッシュ構造形状を用いて薄板円筒構造の3次元医療用ステントの設計開発検討を行う．
4.移植するメッシュプレートの耐久性を把握するため，生体液環境でのメッシュプレート疲労試験環境を構築する．
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| Causes of Carryover |
本学既存の構造解析ソフトウェアを用いてメッシュプレートの解析設計検討を引き続き行っているが、メッシュプレートの耐久性評価試験で得られたデータの解析評価に用いる大量データ処理ソフトの年間使用料が必要である。またこれまでの研究成果をアピールする国内学会及び国際学会での成果発表に参加するための旅費や学会学術誌に投稿するための掲載料も必要である．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成29年度では、下記の研究費を使用する計画を立てている。
これまで得られた研究成果をアピールする国内学会および国際学会での成果発表に参加するための必要旅費、また引き続き行っているデータ解析に用いるソフトウェアの年間使用料や学会学術誌に投稿論文の掲載料など（500千円）
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Research Products
(4 results)
