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九州大学学術情報リポジトリ

Kyushu University Institutional Repository

圧潰発生に対する骨硬化性変化の役割:壊死骨頭を 用いた有限要素解析および破骨細胞数の計測

烏山, 和之

http://hdl.handle.net/2324/1654727

出版情報:Kyushu University, 2015, 博士(医学), 課程博士 バージョン:

権利関係:Public access to the fulltext file is restricted for unavoidable reason (2)

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氏 名 : 烏 山 和 之

論 文 名 :Th e ro le o f sclerotic changes in the sta rtin g mech an isms of collap se:

A h isto mo rphometric and FE M study on th e femoral head o f o steo necrosis

( 圧 潰 発 生 に 対 す る 骨 硬 化 性 変 化 の 役 割 : 壊 死 骨 頭 を 用 い た

有 限 要 素 解 析 お よ び 破 骨 細 胞 数 の 計 測 )

区 分 : 甲

論 文 内 容 の 要 旨

【 目 的 】 有 限 要 素 解 析 を 行 い 、 壊 死 境 界 域 に お け る 応 力 分 布 を 評 価 し 、 病 理 組 織 学 的 に 壊 死 境 界 域 に お け る 破 骨 細 胞 数 を 調 査 す る こ と 。

【 方 法 】 大 腿 骨 頭 壊 死 症 に 対 し 、 人 工 関 節 手 術 を 施 行 し た 際 に 切 除 さ れ た 3 骨 頭 を 用 い て 検 討 を 行 っ た 。各 骨 頭 よ り 、健 常 域 の み か ら な る 1 標 本 、圧 潰( - )骨 硬 化 性 変 化( - ) の 境 界 域 を 含 む 2 標 本(Type1)、圧 潰( - )骨 硬 化 性 変 化( + )の 境 界 域 を 含 む 2標 本

(Type2) 、 圧 潰 ( + ) 骨 硬 化 性 変 化 ( + ) の 境 界 域 を 含 む 2 標 本 (Type3) を そ れ ぞ れ 作 製 し た 。 標 本 を 撮 影 し た CTデ ー タ を 用 い て 有 限 要 素 解 析 を 行 い 、von Misesの 相 当 応 力 、8 面 体 せ ん 断 応 力 、8 面 体 せ ん 断 ひ ず み 、 お よ び 破 壊 領 域 ( 骨 梁 が 破 断 し 始 め る 部 位 ) の 分 布 を 評 価 し た 。 さ ら に 、 境 界 域 に お け る 破 骨 細 胞 数 を 計 測 し 、 タ イ プ ご と に 比 較 し た 。

【 結 果 】 健 常 域 お よ び Type1 の 標 本 で は 、von Mises の 相 当 応 力 、8 面 体 せ ん 断 応 力 、8 面 体 せ ん 断 ひ ず み 、お よ び 破 壊 領 域 は 、解 析 範 囲 全 体 に 均 等 に 分 布 し て い た 。一 方 、Type2 お よ び Type3 の 標 本 で は 、境 界 域 の 肥 厚 骨 梁 に 沿 っ て 応 力 お よ び ひ ず み は 集 中 し て お り 、 破 壊 領 域 に 一 致 し て い た 。 圧 潰 後 の 境 界 域 に お い て の み 、 破 骨 細 胞 数 は 有 意 に 増 加 し て い た 。

【 結 論 】von Misesの 相 当 応 力 、せ ん 断 応 力 、お よ び せ ん 断 ひ ず み は 骨 性 修 復 反 応 の 進 ん だ 境 界 域 に 集 中 し 、 同 部 位 が 圧 潰 の 起 点 と な り う る こ と が 示 さ れ た 。 さ ら に 、 境 界 域 に お け る 破 骨 細 胞 数 は 、 圧 潰 が 生 じ た 結 果 、 増 加 す る こ と が 示 唆 さ れ た 。

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