椎間板酵素注入療法後の椎体固定に関する生力学ならびに生化学的研究

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62570694
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 平林 洌 慶應義塾大学, 医学部整形外科, 助教授 (60051413)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長山 信幸 慶應義塾大学, 医学部整形外科, 助手 (70164473) ; 小柳 貴裕 慶應義塾大学, 医学部整形外科, 助手 (90162073) ; 若野 紘一 慶應義塾大学, 医学部整形外科, 講師 (80051655)
• Keywords: ケモヌクレオリーシス / キクパパイン / バイオメカニクス / 動的粘弾性 / 振動工学

Research Abstract

高濃度のキモパパインにより犬椎間板の消化後ハクドロキシアパタイトを椎間板内に挿入し経過観察したが, 骨誘導を確認し得ず, 新たにキモパパイン注入椎間板の動的粘弾性の測定を行なった. これで61年度に行なった静的粘弾性の研究と合わせ, 酵素注入椎間板の特性がより明らかとなった.
〈材料及び方法〉15kg前後の雑種成犬25頭を使用し, キモパパイン(トラベノール社製)0.04nkat/kgを犬椎間板に観血的に注入し, 経時的に屠殺し歯科用レジンを用いて椎間板を挟んだユニットを作製した. また未処理椎間板のそれをコントロール群とした. 標本に強制振動に加えるべく, モーターの回転運動をカム, クランク機構により駆動シャフトの直線運動に変え標本に正弦的圧縮変位を加えられるように振動試験機を作製した. 振幅は0.5mm, 周波数は1.7Hz-10Hzとし, 各々の応答を調べた. 変位, 応力の信号はADコンバーターを介しNEC9801に入力し, カノープス電子DSS98タイプIVソフトで処理した. また椎間板の3要素モデルによるシミュレーションを行った.
〈結果及び考按〉応力の波形はひずみの波形同様正常コントロール群, 酵素注入短期群, 長期群とも正弦波に近い波形を示した. その波形, 位相の遅れ振幅などより正常コントロール群に比し酵素注入短期群では弾性, 粘性ともに低下していることが示唆された. また3要素モデルによるシミュレーションでも酵素注入短期群では弾性, 粘性ともに低下し, 長期群では弾性のみ回復し, 粘性は回復しないことがわかった. 即ち酵素注入短期後椎間板は軟らかくなり衝撃吸収力も落ちる. 長期経過後も椎間板は硬さの回復を見せるが衝撃吸収力の回復傾向は乏しいままと言えた.
〈今後の計画〉外科的に犬椎間板軟骨終板を損傷させ, ハイドロキシアパタイトにて骨形成を確認せんとする.

Research Products

• [Publications] 小柳貴裕: 日本整形外科学会会誌.