スチール製およびチタン製ミニプレートによる骨接合部の構造力学的評価

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実験はスチール製、チタン製およびバイタリウム製ミニプレート、また後二者のマイクロプレートによる骨接合・固定の変位量の比較であり、ミニプレートでは4穴のロングおよびレギュラーの2種類、マイクロプレートでは6穴および9穴の2種類を組み合わせた種々の固定法における変位量の比較もおこなった。実験に用いる試験体は、厚さ2mmのアクリルレジンによって作製した直線型およびU字型模型各25個と乾燥ヒト無歯下顎骨25個であり、模型の断面は一側皮質骨結合を再現するため中空性閉断面とする。いずれの試験体も下顎骨骨体部(前歯部、臼歯部)骨折を想定し、長軸と直角方向に切断、champy AOプレート、Leibinger社性チタン製ミニプレートあるいはLuhrシステムによるバイタリウム製ミニプレートにて4種類の固定をおこなう。さらに後2者についてはマイクロプレートを用いて小児頭蓋骨骨切り時の骨固定を臨床応用し経時的に観察した(1991年5月より今日までに15例の先天性頭蓋奇形等に応用した)。前者の試験体については島津製作所万能試験器S-500を用い5mm/minの速度にて臨界荷重までの外力を試験体把持端より10cmのところより負荷する。変位量計測はX,Y,Z軸方向の変位量をDT-20D型変位変換器(共和電業社)3個により計測した。結果、骨固定部位の差異による変位量には優位差を認めず、プレートの長さではロングプレートによる固定群でより変位量が小さかった。またロングプレートの使用はレギュラープレート2枚使用に代わり得る変位量を示した。材料別の強度はスチール、バイタリウム、チタンの順に強いような印象を持つが、殆ど優位差の無い変化であった。しかしこれは臨床応用により材質の差による骨への影響、組織親和性、長期にわたる固定部緊張に対する強度・抗荷重性、また加工の容易さなども固定材料としての要素に加味されるべきと思われ、今後の臨床経過観察を待たねばならない。