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過負荷および除負荷が凍結処理膝蓋腱の再構築に及ぼす効果の差に関する生体工学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 11680830
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関北海道大学

研究代表者

遠山 晴一  北海道大学, 大学院・医学研究科, 講師 (60301884)

研究分担者 安田 和則  北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20166507)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2000年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1999年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード過負荷 / 除負荷 / 膝蓋腱 / 生体工学 / 自家腱移植 / 力学的特性 / 張力
研究概要

1.自家移植膝蓋腱の再構築過程における外来性細胞浸潤の影響
(1)家兎72羽を使用し,凍結処理膝蓋腱への外来性細胞浸潤を阻止することが膝蓋腱の力学的特性に与える効果を検討した.
(2)結果:外来性細胞浸潤の阻止は内在性細胞壊死後膝蓋腱の力学強度の低下を抑止した.
2.負荷増大が凍結処理後膝蓋腱の力学的特性に与える影響
(1)家兎30羽を使用し,膝蓋腱の断面積を減少させることにより応力を増加させ,負荷増大が凍結処理後の膝蓋腱の力学的特性に与える影響を検討した.
(2)結果:断面積を67%に減少させた群では凍結処理のみを施行した膝蓋腱の力学的特性と有意差は認められないものの,断面積を50%に減少させた群では引張強度が有意に低値を示した.
3.内在性線維芽細胞および外来性浸潤細胞が過負荷膝蓋腱の力学的特性に及ぼす影響
(1)家兎48羽を使用し,過負荷が膝蓋腱の力学的特性に与える影響を内在性線維芽細胞および外来性浸潤細胞の有無において比較検討した,
(2)結果:内在性線維芽細胞の存在は過負荷による膝蓋腱の力学的特性の低下を阻止した.一方,外来性浸潤細胞の存在は過負荷による膝蓋腱の力学的特性の低下を阻止できないものの,その断面積を増加させた.
4.凍結処理膝蓋腱の再構築における過負荷および除負荷が及ぼす影響の差異
(1)家兎50羽を使用し,非生理的な負荷が凍結処理膝蓋腱の力学的特性に与える影響を検討した.
(2)結果:非生理的な負荷軽減は線維芽細胞壊死後の膝蓋腱の力学的特性を鋭敏に低下させた.一方,負荷増大は比較的緩徐に線維芽細胞壊死後の膝蓋腱の力学的特性を低下させた.
5.以上の本研究結果より,凍結処理膝蓋腱の再構築過程における過負荷が及ぼす影響は除負荷のそれと異なること,さらにその発生機序には外来性浸潤細胞の生物学的反応が大きく関与していることが示唆された.

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] Tohyama,H.: "Extrinsic cell infiltration and revascularization accelerate mechanical deterioration of the patellar tendon after fibroblast necrosis."J.Biomech.Eng.Trans ASME. 122. 594-599 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tohyama,H.: "The effect of stress enhancement on the extracellular matrix and fibroblasts in the patellar tendon."J.Biomechanics. 33. 559-565 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katsuragi,R.: "The effect of nonphysiologic high initial tension on the mechanical properties of in situ frozen anterior cruciate ligament in a canine model."Am.J.Sports Med.. 28. 47-56 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakano,H.: "Interence screw fixation of doubled flexor tendon graft in anterior cruciate ligament reconstructions. Biomechanical evaluation with cyclic elongation."Clin.Biomechanics. 15. 188-195 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamanaka,M.: "The effect of cyclic displacement on the biomechanical characteristics of anterior cruciate ligament reconstructions."Am.J.Sports Med.. 27. 127-132 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamoto,N.: "Biomechanical studies of therabbit patellar tendon after removal of its one-fourth or a half."J.Biomech.Eng.Trans.ASME. 121. 323-329 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tohyama, H.: "Extrinsic cell infiltration and revascularization accelerate mechanical deterioration of the patellar tendon after fibroblast necrosis."J.Biomech.Eng.Trans ASME. 122. 594-599 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tohyama, H.: "The effect of stress enhancement on the extracellular matrix and fibroblasts in the patellar tendon."J.Biomechanics. 33. 559-565 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katsuragi, R.: "The effect of nonphysiologic high initial tension on the mechanical properties of in situ frozen anterior cruciate ligament in a canine model."Am.J.Sports Med.. 28. 47-56 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakano, H.: "Interference screw fixation of doubled flexor tendon graft in anterior cruciate ligament reconstructions. Biomechanical evaluation with cyclic elongation."Clin.Biomechanics. 15. 188-195 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamanaka, M.: "The effect of cyclic displacement on the biomechanical characteristics of anterior cruciate ligament reconstructions."Am.J.Sports Med.. 27. 127-132 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamoto, N.: "Biomechanical studies of the rabbit patellar tendon after removal of its one-fourth or a half."J.Biomech.Eng.Trans.ASME. 121. 323-329 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tohyama, H.: "Extrinsic cell infiltration and revasularization accelerate mechanical deterioration of the patellar tendon after fibroblast necrosis."J.Biomech.Eng.Trans ASME. 122. 594-599 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tohyama, H.: "The effect of stress enhancement on the extracellular matrix and fibroblasts in the patellar tendon."J.Biomechanics. 33. 559-565 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tohyama, H.: "Intrinsic fibroblasts can inhibit the deterioration of the patellar tendon matrix caused by overstressing, while extrinsic fibroblasts do not."Trans. Orthop. Res. Soc.. 25. 790 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nakano, H.: "Interence screw fixation of doubled flexor tendon graft in anterior cruciate ligament reconstructions. Biomechanical evaluation with cyclic elongation."Clin.Biomechanics. 15. 188-195 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 遠山晴一: "内在性線維芽細胞および外来性浸潤細胞の存在が過負荷膝蓋腱の力学的特性に及ぼす影響."日本臨床バイオメカニクス学会誌. 21. 127-132 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 遠山晴一: "膝関節overuse syndrome-その基礎と臨床-Overloadによる腱の変化."臨床スポーツ医学. 17. 393-398 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 遠山晴一 他: "負荷増大がin situ凍結処理後膝蓋腱の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. 20. 123-128 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tohyama H., et al.: "Stress application beyond the threshold level of twice the physiological stress deteriorates the mechanical properties of the in situ frozen patellar tendon"Trans. Orthop. Res. Soc.. 24. 1088-1088 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yamanaka, M., et al.: "The effect of cyclic displacement on the biomechanical characteristics of anterior cruciate ligament reconstructions"American J. Sports Med.. 27. 772-777 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nakano, H., et al.: "Dynamic evaluation of the interference screw for the doubled flexor tendon graft in anterior cruciate ligament reconstruction"Trans. Orthop. Res. Soc.. 24. 931-931 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tohyama, H., et al.: "The effect of stress enhancement on the extracellular matrix and fibroblasts in the patellar tendon"J. Biomechanics. 33(in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nakano, H., et al.: "Interference screw fixation of doubled flexor tendon graft in anterior cruciate ligament reconstructfon. - Biomechanical evaluation with cyclic elongation"Clinical Biomechanics. 15. 188-195 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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