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壊死大腿骨の修復手術における移植骨形態の構造最適化

股骨坏死修复手术中植骨形态的结构优化

基本信息

批准号：
08750107
负责人：
坂本二郎
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750107/
关键词：
骨壊死大腿骨骨移植構造最適化バイオメカニクス

项目摘要

本研究では,大腿骨骨頭壊死に対し健康な部位の骨組織を骨壊死部に移植するという治療法に関連して,壊死部の圧壊防止と早期治癒の観点から最適な移植骨の形態を決定する手法の確立を目的とした.この目的の下で,(1)骨壊死大腿骨有限要素モデル作成プログラムの開発,(2)骨壊死修復シミュレーションプログラムの作成,(3)それらの骨移植最適化システムへの統合という実施計画を立て研究を遂行してきた.以下,これらの実施状況について順に説明する.骨壊死大腿骨に移植骨を挿入した有限要素モデルの作成において重要なことは,移植骨の寸法や位置が様々に変化したとしても,毎回同じ手順で簡便に有限要素分割ができるような方法をとることである.ここでは,実際の患者から撮影したCT画像をコンピュータに取り込みこれを元にして大腿骨頭の三次元有限要素モデルを作成することを前提としているが,その際に,有限要素分割の基準となる座標系をCTの断面に沿うものから移植骨の方向を基準とするものに変換することで,任意の角度で移植骨が挿入されても,効率良く決められた手順でモデル作成ができるように工夫した.以上の手法を用いて移植骨角度を変えた数種類の有限要素モデルを作り,大腿骨頭の形状を保ったまま移植骨の位置だけを変えたモデルの作成が可能であることから本手法の有効性を確認した.次に,骨壊死修復シミュレーションプログラムの作成についてであるが,これには力学的環境の変化に対応して骨がその組織形態を変化させる力学的適応再構築を発展させた理論モデルを考えた.これを二次元の大腿骨頭の骨密度変化の問題に適用し,本手法が骨修復のシミュレーションにおいても有効であることを確認した.以上が本研究において現在までに得られた成果である。現在、上記の2つの手法を統合することにより本来の目的である最適化システムの開発を継続中である。

This study is related to the transplantation of bone tissue from the healthy part of the dead thigh bone and the treatment of the dead part. , the prevention of dead body pressure and early healing, the determination of the optimal bone graft shape, the establishment of the purpose of the technique, and the determination of the optimal bone graft shape. Purpose: (1) Bone-removing femoral bone limited element プログラムの开発, (2) Bone-removing repair systemーションプログラムの, (3) それらのbone transplantation optimization システムへのintegration and いう実 Implementation plan をestablishてしてきた。 The limited element is made, the important part is the method, the bone graft method is the position, the bone graft is used, and the position is the same every time. The simple and easy method of finite element segmentation is simple and easy, and the method of segmentation of limited elements is simple and easy. CT image をコンピュータにtake り込みこれを元にしてThigh boneのthree-dimensional limited element モデルを成することを前としているが,その界に,limited element segmentation reference and coordinate system,CT cross-section and bone grafting method According to the standard system, the bone graft can be inserted into the bone graft at any angle, which is efficient and smooth. The above technique is made of ができるように工夫した. The above technique uses the いて graft bone angle and the number of types of limited elements モデThe shape of the thigh bone is the same as the position of the bone graft. The effectiveness of this method has been confirmed. The repair of bone damage is done by repairing dead bones. The environment of これには Mechanics の変化に対応してbone がその Organizational morphology を変化させる Mechanics Adaptation Reconstruction を発 Development させた理Discussing the applicability of this technique to the problem of changing bone density of the thigh bone in the second dimension of the bone repair method. The results of this research are now confirmed by the results of this research. Now, the above two techniques are combined and optimized to optimize the original purpose.