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医工連携したバイオエンジニアリングに関する研究

分野
医用工学
キーワード
医工連携、整形外科、生体材料
情報工学部 情報システム工学科

准教授 下戸 健

研究概要

 医工連携で研究することによって、問題に対して異なったアプローチをすることができる。例えば、人工膝関節の開発において、近年、膝蓋骨コンポーネントの機能について着目されている。そこで、膝蓋大腿関節の力学評価を行うためのシミュレータを開発し評価を行っている(図1)。他にも、指屈筋腱縫合術における縫合方法の検証や、腱・骨結合部におけるアンカー引抜き強度の測定のため、生体環境を考慮したシミュレータの開発を行い、手術用材料の評価も行っている(図2)。


図1:膝蓋大腿関節の力学評価を行うためのシミュレータ

図2:生体環境を考慮したサイクリックシミュレータ

[主な研究発表]

[1] 宮地頼太、宮本知佳、下戸健、石川篤、日垣秀彦、見明豪、小薗 直哉、岡田 貴允、:指屈筋腱縫合術における非対称性6-strandsペニントン縫合の縫合強度の評価、日本機械学会論文集, 84, pp. 17-00191, 2018. (DOI: https://doi.org/10.1299/transjsme.17-00191)

[2] 下戸健、竹内直英、中西義孝、石川篤、日垣秀彦、:指屈筋腱縫合術における Cyclic loading を用いた縫合強度の評価、バイオメカニズム学会誌, 38(1),pp.53-59, 2014.

[3] N. Takeuchi, T. Okada, N. Kozono, T. Shimoto, H. Higaki, Y. Iwamoto, :Symmetric peripheral running sutures are superior to asymmetric peripheral running sutures for increasing the tendon strength in flexor tendon repair, Journal of Hand Surgery Asian Pac, 22(2), pp.208-213, 2017.

[4] N. Kozono, T. Okada, N. Takeuchi, T. Shimoto, H. Higaki, Y. Nakashima, :Effect of the Optimal Asymmetry on the Strength of Six-Strand Tendon Repair: An Ex Vivo Biomechanical Study, Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery, 137(5), pp.701-711

[受賞]

[1] 奨励賞:橋本和憲、:医用画像を用いた生体肩関節の動態解析、第24回電子情報通信学会九州支部学生会講演会

[2] 優秀講演賞:宮本知佳、下戸健、小薗直哉、岡田貴允、日垣 秀彦、:豚の腱を用いたAsymmetric six-strand core sutureの縫合強度の評価、日本機械学会九州学生会 第48回学生員卒業研究発表講演会

利点・特徴
  • 九州大学医学部と医工連携で共同研究をしており、先にある医療や患者さんのために新しい知見を寄与している
  • 医学系研究者あるいは臨床医師との関わりの中で、工学系研究者と医学系研究者の強みをそれぞれ活かしながら、研究を行っている
応用分野
  • 日本人の生活様式に合わせた人工関節の開発を行い、薬事申請のための実験実施中
  • 得られた知見は手術方法や診断に応用