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Analysis of the mechanism of mechanical stress-induced osteogenesis using method of numerical analysis on local mechano-electric induced particle diffusion and its application for osteosynthesis

局部机电诱导颗粒扩散数值分析方法分析机械应力诱导成骨机制及其在接骨术中的应用

基本信息

批准号：
21K12631
负责人：
伊藤聰一郎
金额：
$ 2.16万
依托单位：
Teikyo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

仮骨が持つ粘弾性特性に着目し、粘弾性体を用いて応力緩和減少に及ぼす負荷変位速度の影響を調べ、延長仮骨における負荷変位速度の効果を検討した。人工透析用セルロース膜を用い、Quasi-static 試験を行った。負荷速度は0.04mm/sec, 0.06mm/sec, 0.1mm/secnの条件で行った。1ステップの変位を1mm，保持時間を30sec, 60secとした。試験の結果、負荷変位速度が高くなると負荷荷重は増加したが、保持過程での応力緩和が著しくなった。逆に負荷変位速度が低くなると負荷荷重は低いが負荷過程から荷重減少率が低下して、見掛け上長い応力保持過程が得られた。すなわち、負荷変位速度が高いと最大荷重付近の持続時間が短く、負荷変位速度が低いと最大荷重付近の持続時間が長いことが示唆された。次に、各引張変位速度において、1ステップ、5ステップでの最大負荷荷重値を比較した。負荷変位速度が0.06mm/secまでは変位速度の増加とともに負荷荷重は増加するが、0.06mm/sec以上ではその値は負荷変位速度に対してほぼ飽和した。粘弾性的性質を有する材料は、一定負荷変位速度と休止時間を与える負荷条件下で応力緩和現象が発現する。この条件で高応力負荷状態を維持するには、①高応力が作用し、かつ②応力緩和が抑制されることが必要である。本実験結果から、①のためには一定負荷変位速度を増加させることが必要であり、②については逆に一定負荷変位速度を抑制することが必要であることが示唆された。また、一定負荷変位速度において、変位速度を増加させても最大荷重がほぼ変化しない飽和領域が存在することが判明した。以上より、一定負荷変位速度と休止時間を与える負荷条件において、応力緩和現象を抑制して高応力負荷状態を維持するには、一定負荷変位速度、すなわち牽引速度に最適値が存在することが示唆された。

To investigate the effect of the viscous properties of the bone on the reduction of the force and the change of the load speed Artificial dialysis is performed using a Quasi-static membrane. Load speed is 0.04mm/sec, 0.06mm/sec, 0.1mm/sec. 1mm, hold time 30sec, 60sec Test results, load change speed is high, load increase is high, and force relaxation is high during maintenance. The reverse load change speed is low, the load change speed is low, the load change speed The load change speed is high, the maximum load is close, the holding time is short, the load change speed is low, the maximum load is close, and the holding time is long. The maximum load value of each tension position is compared with the maximum load value of each tension position. Load change speed is 0.06mm/sec, load change speed is 0.06mm/sec. Viscosity properties of materials, a certain load change speed and rest time, and load conditions, stress relaxation phenomenon occurs These conditions are: (1) high pressure load condition is maintained;(2) high pressure load condition is suppressed; and (3) high pressure load condition is maintained. The result of this study is that the speed of a certain load is increased, and the speed of a certain load is suppressed. The maximum load is determined by increasing the load speed and the saturation area. The above is an indication of the existence of an optimum value for a constant load change speed and a rest time and for the suppression of a high load state.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Fast potassium ion conducting glass-ceramics of Na5YSi4O12-type Na4-xKxY0.6P0.2Si2.8O9

DOI：
10.1016/j.matlet.2022.131741
发表时间：
2022-01-21
期刊：
MATERIALS LETTERS
影响因子：
3
作者：
Okura, Toshinori;Ota, Yuki;Yamashita, Kimihiro
通讯作者：
Yamashita, Kimihiro

リン酸カルシウムエレクトレットのバイオマニピュレーション機能

磷酸钙驻极体的生物操纵功能

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
日歯理工誌
影响因子：
0
作者：
遠藤雄大;中川祐大;比嘉昌;山下仁大
通讯作者：
山下仁大

Comparison between single and double suture passing techniques in the suture bridge rotator cuff repair with a 2-mm tape: a simulation study using a three-dimensional finite element method

使用 2 mm 胶带修复缝线桥肩袖时单缝线和双缝线穿过技术的比较：使用三维有限元方法的模拟研究

DOI：
10.1016/j.jos.2020.02.017
发表时间：
2021
期刊：
Journal of Orthopaedic Science
影响因子：
1.7
作者：
Hirotaka Sano,Tatsuro Komatsuda;Takashi Inawashiro;Daizo Sasaki;Moriyuki Noguchi;Taichi Irie;Hiroo Abe;Horoshi Ozawa and A.Toshimitsu Yokobori,Jr,
通讯作者：
Horoshi Ozawa and A.Toshimitsu Yokobori,Jr,

Photoluminescence properties of rare-earth ion-doped Na5YSi4O12-based glass ceramics