1996 Fiscal Year Annual Research Report
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07671573
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| Research Institution | TOKYO MEDICAL AND DENTAL UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
大川 淳 東京医科歯科大学, 医学部, 助手 (30251507)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高久田 和夫 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助教授 (70108223)
小森 博達 東京医科歯科大学, 医学部, 講師 (60262169)
四宮 謙一 東京医科歯科大学, 医学部, 教授 (20111594)
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| Keywords | 腰椎 / 変性 / 不安定性 / 椎間板内圧 / 生体力学 / 人工椎間板 |
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| Research Abstract |
変性した椎間板機能を補助できるような人工髄核の開発の可能性を探ることが目的である.椎間板の生体力学的物性の仮説値は報告されているものの、動作下の椎間板負荷については研究が少ない。そこで、本研究では、腰椎の動きを動的に把握することを確立したのち、動的負荷下の変性椎間板内圧を計測した。
変性腰椎において、X線透視下に被験者の前後屈側画像をビデオに記録し、のちに静止画像に変換して椎間板角度変化のパターンを検討した。その結果、変性腰椎では分節運動の異常により、動きの伝播パターンが乱れ、すべり椎では早期の始動や前屈位の保持が認められた。こうした腰椎運動のパターンは分節的な剛性変化が結果として腰椎全体の動きに影響を与えるものと推定される。
動的負荷下の変性椎間板への荷重負荷と動きの関連を知る目的で、カテーテル型圧トランスデューサーを用いて、先の腰椎透視像のビデオ記録と同時に椎間板の内圧変化を生体にて記録した。その前に変性椎間板での内圧分布の均一性とカテーテルの向きに関して、高齢者の新鮮屍体標本を用いて予備実験を行った。予備実験の結果では、椎間板外縁から10mm以内の内圧の分布はほぼ一定であり、かつカテーテル先の向きにより有意な変化はなかった。生体における腰椎前屈位では、椎間板の角度変位が0.6度と殆ど変化しない状況でも、体全体の前屈とともに、内圧は80kPaから260kPaに急激に上昇した。最高圧はトランスデューサーの測定限界のため明らかにできなかった。前屈初期に腰椎周囲筋の影響で大きな椎間板内圧が生じることにより,前屈時の安定性に寄与している可能性が推定された。
以上の結果に基づき,文献的な椎間板物性をあわせて候補素材について検討を加えたが、理想である高分子ポリマーのハイドロゲルで上記の物性に適合する物質は現在のところなく、今後の課題と思われた。
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