l Uppsala University ユーザ事例紹介 セメントの知識 MTS はスウェーデンの一流の研究チームが次世代の脊椎骨セメントを 追求するお手伝いをしています。 お 客 様 のチャレンジ 骨セメントは、脊椎の補強において重要な役割を果たします。 この低侵襲手術にお いて、外科医は痛みの緩和や脊椎の安定性向上、 また時には身長の復元を目的とし て脊柱の骨折部位に結合材を注入します。高齢化人口の増大に伴い骨粗しょう症関 連の骨折が増加していることから、骨セメントに対する世界的な需要はこれまでに ない高まりを見せています。 現在、脊椎補強用の骨セメントの成分には主にポリメチルメタクリレート (PMMA) が用いられています。PMMA は生体不活性固体ポリマーで、 これをパウダー状にし たものを脊椎増強術中にモノマー液滴と共に注入します。 これが硬化すると、高い 機械抵抗を備えた固体になります。 「導入から今に至るまで、試験システムの 信頼性、 そして MTS の技術サポートのレ ベルの高さに満足しています。 」 ウプサラ大学 理工学部 機能物質科学 Cecilia Persson 博士 しかし最近になって、PMMA ベースの脊椎補強用骨セメントの性能に関する懸念が 浮上してきました。PMMA セメントは硬性が高く、 これが隣接する脊柱の骨折につ ながる可能性があることが明らかになったのです。 さらに硬化に用いられる一部の 液体成分は有毒であり、 また硬化処理手順が招く温度上昇により周辺組織を損傷す る恐れもありました。 これに代わる成分として、無毒で体内に自然に再吸収されるリ ン酸カルシウム (CaP) が検討の対象となりました。 しかし、CaP は脆性材料であり、 脊椎に自然に加わる曲げ力やせん断力にさらされた場合に砕けてしまう可能性が あります。 スウェーデンのウプサラにあるウプサラ大学の理工学部に属する機能物質科学チ ームは、 このどちらの成分も納得のいくものではないと考えていました。20 名のメン バーから成るこのチームはさまざまな生体材料研究を行っており、現在は骨セメン トに関する研究にも注力しています。 「私たちの研究の目的は、PMMA の強度とリン酸カルシウムの無毒性を備え、かつ この 2 成分の欠点を排除した新しいタイプのセメントを見つけ出すことです。 」 と、 ウプサラ大学機能物質科学チームのプロジェクト マネージャー兼生徒監督者を務 める Cecilia Persson 博士は語ります。 「試験ラボで脊椎の動きを再現するのは容易 なことではありません。私たちの主な課題はどれだけ現実に近い環境を作り出せる かにあります。現在は主に準静的圧縮下でのセメントの評価を行っていますが、長 期的なスパンで見た場合の特性も明らかにしたいと考えています。 」 M T S ソリューション 骨セメント研究を支援するため、 ウプサラ大学は MTS と提携し、機能物質科学試験 ラボに MTS モデル 858 Bionix® 卓上型軸サーボ油圧試験システムを取り入れまし た。 be certain. ユーザ事例紹介 「以前、仕事の一環で MTS の試験装置 を利用したことがあり、 その精度と信頼性 については認識していました。 これがウ プサラ大学での研究にも役立つと考えた のです。新たに調合されたセメントを徹 底的に評価するには、何百万回というサ イクルで試験を行わなくてはなりませ ん。MTS 試験システム導入の決め手とな ったのは、 その高い信頼性と繰り返し精 度でした。導入から今に至るまで、試験シ ステムの信頼性、 そしてMTS の技術サポ ートのレベルの高さに満足しています。 」 (Persson 博士) MTS Bionix システムは最大 25kN の負荷 で静的と動的の両方の軸試験を実施し ます。 また、MTS Bionix ソリューションに はMTS FlexTest® 制御装置、MTS SilentFlo™ 油圧供給装置、MTS MultiPurpose TestWare® ソフトウェアも 含まれていました。 これに MTS Bionix EnviroBath 環境シミ ュレーション システムを組み合わせるこ とで、人間の体温に保たれた生理食塩溶 液内の骨セメントに対し、 さまざまな負 荷を同時に与えることが可能になったの です。 この結果、患者体内に注入された セメントが、術後長期間が経過した後に 最終的に受ける荷重と状態を正確に再 現することに成功しました。 「MTS のシステムのおかげで、数年の間 にヒトが受ける負荷を再現しながらセメ ントの性能を繰り返し評価することに成 功しました。優れた柔軟性を備えた同シ ステムは、今後さらに複雑な試験の実施 を可能にしていくことでしょう。 」(Persson 博士) l エムティエスジャパン株式会社 〒130-0013 東京都墨田区錦糸1-2-1 アルカセントラル 8階 Tel: 03-6658-0903 Fax: 03-6658-0906 E-mail: [email protected] Internet: www.mts.com/japan ISO 9001 Certified QMS ©2011 MTS Systems Corporation 100-xxx-xxx UppsalaUniversity Printed in U.S.A. 10/11 お 客 様 のメリット Persson 博士は、MTS Bionix 試験ソリュ ーションの導入により、試験システムの性 能や試験データの信頼性を懸念すること なく新たな調合に注力することに、 より多 くの時間を割くことができたと述べてい ます。 「活動的な生活を送る人の体内で骨セ メントが見せる反応を、正確にスナップシ ョットに収めることができると確信してい ました。極めて柔軟な試験セットアップの おかげで独創的な手法を用いたり、 また さまざまな方向性を開拓して新たな可能 性を見出すことができたのです。私たち のチームはこの数か月の間に目覚しい進 歩を遂げました。 これは、MTS のサポート なしでは成し得なかったものです。 」 (Persson 博士) 同チームには次なる脊椎補強用骨セメン トを見出すという新たなタスクが待ち受 けていますが、Persson 博士はこの目標 を達成するための体制作りは万全だと語 ります。 「研究という見地から見るとまだまだや るべきことはたくさんあります。 しかし、私 たちは実現性のあるソリューションの開 発に日一日と迫りつつあり、 また当ラボに は可能な限り迅速かつ効率的に目標を 到達するためのリソース、技術、専門知識 が備わっていると確信しています。 」 (Persson 博士) MTS、Bionix、FlexTest および TestWare は米国内に おける MTS Systems Corporation の登録商標であ り、SilentFlo は商標です。 これらの商標は他の国でも保護 されている場合があります。MTS Systems Corporation の 商標以外の製品または会社名は、各社の商標または登録 商標です。RTM No. 211177
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