| 研究課題/領域番号 |
08671695
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
整形外科学
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
中島 知隆 東海大学, 医学部, 助手 (90227794)
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| 研究分担者 |
三宅 久人 東海大学, 医学部, 助手 (30266423)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1997年度: 100千円 (直接経費: 100千円)
1996年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
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| キーワード | 肩関節 / 腱板断裂 / 人工腱板 / 力学的特性 / 有限要素法 / 人工腱 / 力学試験 |
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| 研究概要 |
緒言:ヒト腱板と類似した線維構造を有する、20mm幅、20mm長、7mm厚の人工腱板(PET腱)を自家考案し、その力学的特性を求め、臨床応用の可能性を追研した。
方法:インストロン1000型試験機を用いて、重合度1750、含水率60%のPET腱に対して、準静的引張り速度10%lengthにより引張り特性を求めた。また、サーボ駆動式圧縮試験機を用いて変位速度0.7mm/sec(10%/thickness)で最大荷重400Nまで圧迫し、PET腱の圧迫特性を明らかにした。こうした力学的特性を基に、有限要素法プログラムABAQUSを用いてPET腱の圧分布を計算し、肩45、90度外転位、中間位および45度内・外旋位での圧分布と形態変化との相関性を検討した。さらに、滅菌処理したPET腱をラット背部皮下に移植し、4、8週間後の破断応力と最大伸長率の変化を明らかにした。
結果:これまでに報告されたヒト棘上筋腱の力学的特性とPET腱の引張り、圧迫特性とを比較すると、15層(径0.46mm)腱の力学的特性がヒト棘上筋腱に最も近似していた。肩45度、90度外転位では大結節付着部よりも近位筋・腱移行部が、また腱前方部よりも後方部がより著しい「折れ曲がり」現象を示し、かつ圧応力も上昇していた。PET腱の最大破断応力は埋殖後4週間では76%、8週間で60%に低下した一方、最大伸長率に有意な変化は認められなかった。
考察:前方部の径0.46mm15層縦走PET線維を距離20mm間に90度捻れ、中央〜後方部で前方部線維の一部を斜走させたPET腱が、棘上筋による引張り力と肩峰・上腕骨頭間の圧分布を分散化させ得ることが明らかとなった。しかしながら、異物反応のほか、Crosselasticity効果やCompression after impactなどの問題が未だ残存する。PET腱内に侵入した膠原線維を強固に側方結合させる接着因子の開発が今後必要となろう。まだ、生体内に移植されたPET腱が弱化するまでに、(1)いつ、いかに腱様組織が侵入するか、(2)侵入した組織が力学的耐性を獲得し得るか、(3)再構築された組織内に間隔受容器が再生されるか、について今後検討する必要がある。
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