2021 Fiscal Year Annual Research Report
ラット膝関節における術後癒着モデルを用いた超音波効果の検証
| Project/Area Number |
21J23100
|
|---|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
中原 崚 京都大学, 医学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2024-03-31
|
| Keywords | 癒着 / 膝関節 / 超音波 / 物理療法 / リハビリテーション |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
関節内の癒着は関節可動域などの運動機能を制限することが報告されており、その後の日常生活動作に大きな影響を与えるため、癒着の軽減はリハビリテーション領域において欠かすことのできない研究である。これまでに、低出力超音波パルス療法（以下、超音波照射）は関節周囲の軟部組織において線維化抑制や炎症軽減が報告されていることから、関節内に形成された癒着は超音波照射により軽減することが考えられる。超音波照射が術後早期の癒着に与える影響を明らかにするため、癒着に対する超音波照射効果を検証した。癒着モデルラットに対し、疑似照射または超音波照射を実施した。超音波照射の条件は、強度30 mW/cm2（SATA）、周波数1 MHz、繰り返し周波数1 kHz、時間照射率20%とし、1日20分の照射を術後翌日から開始した。1週、2週、3週後にそれぞれ走査型電子顕微鏡による癒着部の形態学的評価、および画像解析ソフトを用いた膝関節内癒着の定量的測定を行った。形態学的観察の結果、癒着部では不規則かつ密な線維により隣接組織間の境界が不明瞭となることが確認された。癒着はすべての照射期間において超音波照射群が疑似照射群に比べ有意に減少し、超音波照射によって関節内の癒着が減少することが明確となった。続いて、より至適な超音波照射の強度と時間を検証するため、癒着モデルラットを疑似照射群、30 mW/cm2-5分、30 mW/cm2-20分、120 mW/cm2-5分、120 mW/cm2-20分の5群に無作為に振り分け、それぞれ2週間の超音波介入を行い、評価した。その結果、癒着モデルラットにおいて超音波の強度120mW/cm2、照射時間20分で最も癒着軽減効果があることが示された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
超音波照射が術後早期の癒着に与える影響を明らかにするため、2021年度は癒着に対する超音波照射効果を検証後、より至適な超音波照射の強度と時間を検証する実験を行った。これらの実験は滞りなく遂行されており、得られた成果は国内外の学会で発表し議論を重ねてきた。以上のことから、本研究課題は上記の進捗状況であると判断する。
|
| Strategy for Future Research Activity |
関節内に形成された癒着は超音波照射により軽減するという結果を得ることができたが、その機序については未だ明らかではない。分子機構の解明は癒着の予防や治療の新たな可能性につながるため、取り組みが必要である。これまでに超音波照射は関節周囲の軟部組織において線維化抑制や炎症軽減が報告されていることから、術後早期の癒着部におけるマクロファージなどの免疫細胞や線維芽細胞、炎症性サイトカインに着目しメカニズムを解明していく。
|
