龍谷大学 理工学部 機械システム工学科 講師 田原 大輔 脊椎固定術用

龍谷大学
理工学部
機械システム工学科
講師 田原
大輔
脊椎固定術用スクリューの緩み・脱転抑制を狙った flexible 固定ロッドの開発
骨粗鬆骨に対する脊椎固定術において生じるスクリュー
骨粗鬆骨に対する
の緩み・脱転を改善するため 、柔軟な固定が可能な
脊椎固定術
従来型
flexible 型
flexible 固定ロッドが提案されています。この構造の改
良によるスクリューの緩み・脱転の抑制効果を力学的に
評価し、ロッドの最適設計へ応用するため有限要素法に
基づく非線形骨折解析を行いました。
改良
非線形骨折解析
ロッド
スクリュー
ロッド構造
楔形圧迫
各要素の降伏/破壊判定
骨折部
の改良効果
計算・実験による力学的評価
また、模擬骨試験片を用いて
破壊要素
破壊(荷重を安定支持
分布の評価
できなくなる時)
繰り返し負荷後の引き抜き試験
を実施し、緩み・脱転の抑制に
対する flexible 型ロッドの構造
改良の有用性を考察しました。
骨折荷重
有限要素モデル
負荷荷重
の増加
繰り返し負荷後の引き抜き強度試験
300
破壊要素分布
引き抜き荷重 (N)
従来型
椎間板なし
椎間板あり
250
200
150
100
50
0
負荷なし 従来型
flexible 型
従来型
flexible 型
flexible 型では、負荷なしに対して
flexible 型
破壊要素発生を抑制
引き抜き荷重に有意な低下がみられない。
破壊要素の発生が抑制されたこと、
引き抜き荷重値が有意に低下しなかったことから
flexible 型ロッドの設計指針は緩み・脱転リスクの
抑制に有用である可能性が示されました。
(金沢大学医学部付属病院との共同研究成果)
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