Research

研究

バイオメカニクス

更新日 2017.7.16

 

 

バイオメカニクスとは、動物や人体の構造や運動を力学的に探索し、その結果を臨床に応用する学問を指します。私達の研究室では力学試験機(Autograph®)や磁気位置/角度センサー(Fastrack®)等を用いて、クリニカルアナトミーラボから提供される新鮮凍結屍体の筋・腱、靱帯、骨や動物実験で採取された組織の力学的評価を行っております。力学的評価を通して、最適な検査法や最適な手術法を確立を目指しています。またMechanical Finder(有限要素解析ソフトウェア)を用いたコンピューターシミュレーションを合わせて行うことで、非侵襲的な評価法の開発と臨床での応用を目指しています

<研究テーマ>

  • 生体の材料特性測定
  • 有限要素解析による骨強度評価法の確立

(橈骨遠位・前腕・大腿骨頸部・大腿骨骨幹部・椎体)

  • 椎体のバイオメカニクス(Pedicle Screw引き抜き強度試験)
  • 受傷機転と骨折型の検討(新鮮凍結屍体・有限要素解析)
  • 腱移行術の効率に対する術式間比較
  • 腱鞘炎(ばね指・de Quervain病)のバイオメカニクス
  • 動物実験におけるバイオメカニクス評価(腱損傷モデル・靱帯再建モデル・骨強度)

 

  

 

<業績>

  1. Smith's fracture generally occurs after falling on the palm of the hand. Matsuura Y, Rokkaku T, Kuniyoshi K, Takahashi K, Suzuki T, Kanazuka A, Akasaka T, Hirosawa N, Iwase M, Yamazaki A, Orita S, Ohtori S. J Orthop Res. 2017 Mar 6. doi: 10.1002/jor.23556. [Epub ahead of print]

 

  1. Paravertebral foramen screw fixation for posterior cervical spine fusion: biomechanical study and description of a novel technique. Maki S, Aramomi M, Matsuura Y, Furuya T, Ota M, Iijima Y, Saito J, Suzuki T, Mannoji C, Takahashi K, Yamazaki M, Koda M. J Neurosurg Spine. 2017 May 12:1-6. doi: 10.3171/2016.12. SPINE16803. [Epub ahead of print]

 

  1. Evaluation of Bone Atrophy After Treatment of Forearm Fracture Using Nonlinear Finite Element Analysis: A Comparative Study of Locking Plates and Conventional Plates. Matsuura Y, Rokkaku T, Suzuki T, Thoreson AR, An KN, Kuniyoshi K. J Hand Surg Am. 2017 May 26. pii: S0363-5023(17)30587-7. doi: 10.1016/j.jhsa.2017.03.041. [Epub ahead of print]

 

  1. Quantitative US Elastography Can Be Used to Quantify Mechanical and Histologic Tendon Healing in a Rabbit Model of Achilles Tendon Transection.Yamamoto Y, Yamaguchi S, Sasho T, Fukawa T, Akatsu Y, Akagi R, Yamaguchi T, Takahashi K, Nagashima K, Takahashi K. Radiology. 2017 May;283(2):408-417. doi: 10.1148/radiol.2016160695. Epub 2017 Jan 31.

 

  1. Freeze-Dried Platelet-Rich Plasma Accelerates Bone Union with Adequate Rigidity in Posterolateral Lumbar Fusion Surgery Model in Rats. Shiga Y, Orita S, Kubota G, Kamoda H, Yamashita M, Matsuura Y, Yamauchi K, Eguchi Y, Suzuki M, Inage K, Sainoh T, Sato J, Fujimoto K, Abe K, Kanamoto H, Inoue M, Kinoshita H, Aoki Y, Toyone T, Furuya T, Koda M, Takahashi K, Ohtori S. Sci Rep. 2016 Nov 11;6:36715. doi: 10.1038/srep36715.

 

  1. Development of a hyperelastic material model of subsynovial connective tissue using finite element modeling. Matsuura Y, Thoreson AR, Zhao C An KN. J Biomech. 2016 Jan 4;49(1):119-22. doi: 10.1016/j.jbiomech.2015.09.048. Epub 2015 Oct 23. PMID: 26482734

 

  1. Biomechanical Study of the Digital Flexor Tendon Sliding Lengthening Technique. Hashimoto K, Kuniyoshi K, Suzuki T, Hiwatari R, Matsuura Y, Takahashi K. J Hand Surg Am. 2015 Oct;40(10):1981-5. doi: 10.1016/j.jhsa.2015.06.120. Epub 2015 Aug 22.

 

  1. Accuracy of specimen-specific nonlinear finite element analysis for evaluation of radial diaphysis strength in cadaver material. Matsuura Y, Kuniyoshi K, Suzuki T, Ogawa Y, Sukegawa K, Rokkaku T, Thoreson AR, An KN, Takahashi K.. Comput Methods Biomech Biomed Engin. 2015;18(16):1811-7. doi: 10.1080/10255842.2014.974579. Epub 2014 Nov 6. PMID: 25374112

 

  1. Accuracy of specimen-specific nonlinear finite element analysis for evaluation of distal radius strength in cadaver material. Matsuura Y, Kuniyoshi K, Suzuki T, Rokkaku T, Hiwatari R, Murakami K, Hashimoto K, Okamoto S, Shibayama M, Iwakura N, Yanagawa N, Takahashi K.. J Orthop Sci. 2014 Nov;19(6):1012-8.doi: 10.1007/s00776-014-0616-1. Epub 2014 Aug 7. PMID: 25100571

 

  1. Specimen-Specific Nonlinear Finite Element Modeling to Predict Vertebrae Strength after Vertebroplasty. Matsuura Y, Giambini H, Ogawa Y, Fang Z, Thoreson AR, Yaszemski MJ, Lu L, An KN. Spine (Phila Pa 1976). 2014 Oct 15;39(22):E1291-6.