有限要素解析および力学試験による低剛性ロッドを用いた脊椎固定術の制動性評価

今井俊介，馬場創太郎，加藤貴也，小畑秀明，水野哲太郎，吉川高正，稲葉忠司

様々な脊椎疾患に対して実施されるPedicle    screw    and    rod    system（PS）を用いる固定術は，椎間の固定による隣接椎間への負荷増大による術後の隣接椎間障害が報告されている．本研究では，椎間を固定せず適度に制動することでこの障害の予防が可能であると考えた．有限要素法によるヒト腰椎FSU（Functional    Spinal    Unit）モデルを用いた前後屈曲げ解析を実施し，解析結果をもとにPSのロッド部にバネ機構を付与した低剛性ロッドを設計した．その後，検証としてこのロッドを製作し，施したヒト屍体腰椎FSUを用いた前後屈曲げ試験を実施した．その結果，解析結果は実験と同様の傾向を示し，その信頼性が確認された．また，低剛性ロッドの使用により椎間の適度な制動が可能となり，適切なバネ定数を選択することで正常な椎間の動態を再現できる可能性が示唆された．

臨床バイオメカニクス

Vol. 46

195

202