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凍結処理膝蓋腱の力学的特性に及ぼす除負荷の効果の発現機序に関する超微構造学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 06671433
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 整形外科学
研究機関北海道大学

研究代表者

安田 和則  北海道大学, 医学部附属病院, 講師 (20166507)

研究分担者 宮城 登  北海道大学, 医学部附属病院, 助手 (90261297)
石部 基実  北海道大学, 医学部・附属病院, 助手 (50240635)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1995年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1994年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード超微構造 / 除負荷 / 力学的特性 / 膝蓋腱 / 凍結処理 / 自家移植 / 生体工学 / コラゲン線維 / 超微細構造 / 電子顕微鏡 / 靱帯再建
研究概要

1.凍結処理が膝蓋腱の力学的特性および超微構造に及ぼす効果
(1)凍結処理は3週以後に膝蓋腱の引っ張り強度およびtangent modulusを徐々に低下させた。しかしそれは膝蓋腱の断面積を増加させたため、最大破断荷重の低下は最小であった。
(2)凍結処理は3週では膝蓋腱の超微構造に有意の効果を与えていなかった。しかし6週では、90nm以下の直径を有するコラゲン線維の数を有意に増加させ、直径に関するヒストグラムを2峰性から単峰性へ変化させた。
2.除負荷が凍結処理膝蓋腱の力学的および超微構造に与える効果
(1)除負荷は凍結処理膝蓋腱の引っ張り強度およびtangent modulusを1週以内に著明に低下させた。断面積を増加させたが、最大荷重は著明に低下した。この変化は生きた細胞の非存在下に起っていた。除負荷の効果は、除負荷の程度に依存していた。
(2)除負荷は3週以内に360nm以上の直径を持つ太いコラゲン線維の数を増加させたが、全体としてはコラゲン線維の総数、およびコラゲン線維が腱の断面積中に占める割合を有意に低下させた。
3.除負荷が凍結処理膝蓋腱に与える効果の作用機序
除負荷は細胞の活動とは独立に、直接膝蓋腱のマトリックスに作用する。コラゲン線維の数の減少、各コラゲン線維間の摩擦力の低下、およびコラゲン線維そのものの引っ張り強度の低下、などが腱全体の引っ張り強度低下の原因と考えられる。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] Yasuda K: "Grafe site morbidity with autogenous semitendinosus and gracilis tendons." Am J Sports Med. 23. 706-714 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishida H: "Does restressing recover the mechanical strength of a patellar tendon autograft reduced by stress shielding? -An experimental study-" Trans Orthop Res Soc.20. 611 (1995)

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  • [文献書誌] Tsuchida T: "Effects of stress shielding on the ultrastructure of normal and in situ frozen rabbit patellar tendons. -A role of fibrobrasts-" Trans Orthop Res Soc.20. 613 (1995)

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  • [文献書誌] 土田隆政: "家兎膝蓋腱の超微細構造の不均一およびそれが力学的特性に与える影響" 日本臨床バイオメカニクス学会誌. 16. 123-127 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuchida T: "Ultrastructural inhomogeneity is not reflected in the mechanical properties in the rabbit patellar tendon." Trans Orthop Res Soc.21. 365 (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tohyama H: "Inhibitition of extrinsic cell infiltration prohibits reduction of the mechanical properties of the patellar tendon following intrinsic cell necrosis." Trans Orthop Res Soc.21. 29 (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katsuragi R: "Unphysiologically high initial tension deteriorates the mechanical properties and histology of the in situ frozen chaine anterior cruciate ligament" Trans Orthop Res Soc.21. 76 (1996)

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  • [文献書誌] Miyata K: "Fixation strength of the polyester tape-hamstring tendons-tape graft in anterior cruciate ligament reconstruction." Trans Orthop Res Soc.21. 783 (1996)

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  • [文献書誌] Ishida H: "Effects of resumption of loading on stress-shielded autografts in augmentation procedures: -An experimental study-" Am J Sports Med. (in press).

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  • [文献書誌] Majima T: "Biomechanical effects of stress-shielding of the rabbit patellar tendon depend upon the degree of stress reduction." J Orthop Res. (in press).

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  • [文献書誌] Yasuda K,Tsujino J,Ohkoshi Y,Tanabe Y,kaneda K: "Graft site morbidity with autogenous semitendinosus and gracilis tendons." Am J Sports Med. 23. 706-714 (1995)

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  • [文献書誌] Ishida H,Yasuda K,Kaneda K,Yamamoto N,Hayashi K: "Does restressing recover the mechanical strength of a patellar tendon autograft reduced by stress shielding? -An experimental study-" Trans Orthop Res Soc. 20. 611 (1995)

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  • [文献書誌] Tsuchida T,Yasuda K,Kaneda K,Hayashi K,Yamamoto N,Miyakawa K,Tanaka K: "Effects of stress shielding on the ultrastructure of normal and in situ frozen rabbit patellar tendons-A role of fibrobrasts-" Trans Orthop Res Soc. 20. 613 (1995)

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  • [文献書誌] Tsuchida T,Yasuda K,Kaneda K,Yamamoto N,Hayashi K,Miyakawa K,Tanaka K: "Inhomogeneity in the ultrastructure of patellar tendon in the rabbit and its effect on the mechanical properties (Japanese text)." J Jpn Assoc Clin Biomech. 16. 123-127 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuchida T,Yasuda K,Kaneda K,Hayashi K,Yamamoto N,Miyakawa K,Tanaka K: "Ultrastructural inhomogeneity is not reflected in the mechanical properties in the rabbit patellar tendon." Trans Orthop Res Soc. 21. 365 (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tohyama H,Yasuda K,Miyagi N,Ohno K,Kaneda K: "Inhibition of extrinsic cell infiltration prohibits reduction of the mechanical properties of the patellar tendon following intrinsic cell necrosis." Trans Orthop Res Soc. 21. 29 (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katsuragi R,Yasuda K,Tsujino J,Miyata K,Keira M,Kaneda K: "Unphysiologically high initial tension deteriorates the mechanical properties and histology of the in situ frozen canine anterior cruciate ligament." Trans Orthop Res Soc. 21. 76 (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyata K,Yasuda K,ishida H,Kimura S,Hara N,Kaneda K: "Fixation strength of the polyester tape-hamstring tendons-tape graft in anterior cruciate ligaemnt reconstruction." Trans Orthop Res Soc. 21. 783 (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishida H,Yasuda K,Hayashi K,Yamamoto N,Kaneda K: "Effects of resumption of loading on stress-shielded autografts in augmentation procedures. -An experimental study-" Am J Sports Med. (in press).

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Majima T,Yasuda K,Fujii T,Yamamoto N,Hayashi K,Kiyoshi K: "Biomechanical effects of stress-shielding of the rabbit patellar tendon depend upon the degree of stress reduction." J Orthop Res. (in press).

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuda, K., Hayashi, K.: "Effects of stress shielding on autografts in augmentation procedures : Experimental studies using the in situ frozen patellar tendon." Clinical Biomechanics and Related Research. 363-379, Springer-Verlag, Tokyo. (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuda K,Hayashi K: "Remodeling of tendon autograft in ligament reconstruction." Biomechanics. Functional adaptation and remodeling. 213-250, Springer-Verlag, Tokyo. (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuda K: "Graft site morbidity with autogenous semitendinosus and gracilis tendons." Am J Sports Med. 23. 706-714 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 土田 隆政: "家兎膝蓋腱の超微細構造の不均一およびそれが力学的特性に与える影響" 日本臨床バイオメカニクス学会誌. 16. 123-127 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Ishida H: "Effects of resumption of loading on stress-shielded autografts in auzmeutation procedures.-An experimental study-" Am J Sports Med.(in press).

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Mazima T: "Biomechauical effects of stress-shielding of the rabbit patellar tendon depend upon the degree of stress reduction." J Ortop.Res. (in press).

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Tsuchida T: "Effects of stress shielding on the ultrastructure of normal and in situ frozen rabbit patellar terdons-Arole of fibrobrasts-" Trans Orthop Res Soc. 20. 613- (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Tsuchida T: "Ultrastructual in homogeneity is not reflected in the mecharical properties in the rabbit patellar tendon." Trans Orthop Res Soc. 21. 365- (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuda K: "Clinical Biomechanics and Related Research" Springer-Verlag,Tokyo, 429 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuda K: "Biomechanics.-Fundional Adaptation and Remodeling-" Springer-Verlag,Tokyo, 314 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Takamasa Tsuchida: "Effects of stress shielding on the altrastructure of the in situ frozen patellar tendon in the rabbit." Transactions of Orthopaedic Research Society. 19. 638- (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Tokifumi Majima: "Deterioration of mechanical properties of the autograft in controlled stress-shielded avgmentation procedures.An experimental study with rabbit patellar tenden." American Journal of Sports Medicine. 22. 821-829 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 土田隆政: "除負荷した凍結家兎膝蓋腱における断面積および引張強度の経時的変化" 日本臨床バイオメカニクス学会誌. 15. 321-325 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kazunori Yasuda: "Clinical Biomechanics and Related Research.Effects of stress shielding on autografts in augmentation procedures:Experimental studies using the in situ frozen patellar tenden" Springer-Verlay, 4 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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