ラティス構造の人工骨により自家骨移植なしで挑むハイブリッド型顎骨再建法の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

顎骨の一部に欠損が生じた場合には、自家骨移植が最も標準的な治療であり、移植骨を支える金属トレーやプレートが併用される。しかしながら、未だ十分な強度と患者固有の形態を両立できる金属材料は開発されていない。さらに、移植骨の採取部位の損傷も患者の大きな負担になっている。そこで、本研究では移植骨を用いない下顎骨再建法を開発する。金属積層造形法による個々の患者の顎骨外形を持ち、咬合力にも耐え得るラティス構造を付与したチタン製人工下顎骨と骨補填剤料を併用したハイブリッド型の下顎骨再建法の開発を目指す。2022年度は、電子ビーム積層造形装置（Arcam社製）を用いてTi-6Al-4V ELIを材料として造形した試験片に対して、強度試験を行い、われわれのシステムで造形する人工下顎骨の基礎的データを収集する計画である。ヒトの咬合力はこれまでの論文報告から最大約2000Nと考えられているため、われわれが新たに作製する人工下顎骨にはそれ以上の力に耐えうる強度が要求される。また、ヒトの皮質骨に近いヤング率を有することが望ましいと考えられるため、まず、有限要素解析ソフト（ANSYS）のMaterial Designerでラティス構造１セルの暫定ヤング率を計算することにした。現在、28種類のラティス構造の解析を行ったところまで研究は進行している。ヒトの皮質骨と近似するヤング率を有するラティス構造の人工下顎骨は、ヒトの下顎骨に類似する機械的性質を整えられると考えている。