| 研究課題/領域番号 |
10671336
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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 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
山中 正紀 北海道大学, 医療技術短期大学部, 講師 (40166757)
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| 研究分担者 |
和田 龍彦 北海道大学, 医療技術短期大学部, 教授 (90002112)
安田 和則 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20166507)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| キーワード | ACL再建術 / 生体力学的特性 / 動的(繰り返し)荷重 / 繰り返し引っ張り試験 |
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| 研究概要 |
(1)臨床において行われている各種膝前十字靭帯(ACL)再建手技で再建した大腿骨-移植材料-脛骨(FGT)複合体について動的(繰り返し)荷重が複合体の生体力学的特性に与える効果とその差異および塑性変化を明らかにすることを目的とした。
(2)ブタの膝関節を代用材料とするACL再建モデルを用い,5つの術式でACL再建術を行った5群(各10膝)に分けた。A群では膝蓋腱をinterference screwで固定する術式、B群ではBTBを#5ポリエステル糸とscrew postで固定する術式、C群では屈筋腱-ハイブリッド代用材料をdouble staplingする術式、D群では2重折り屈筋腱を2-0ポリエステル糸とボタンで固定する術式、E群では2重折り屈筋腱を軟部組織用interference screwにて固定する術式を行った。
(3)各群5膝を80Nの初期張力をかけた後、引張試験を行い、生体力学的特性を測定した。残りの5膝は80Nの初期張力をかけた後、2mmの動的荷重を5000回与え、大腿骨-移植腱-脛骨複合体の荷重・変形挙動を経時的に記録解析した。動的荷重を与えた後、引張試験を行い、生体力学的特性を測定した。
(4)繰り返し引張試験では全ての群において極大値および極小値ともに1000回で有意に減少し、それ以後はほぼ一定であった。極大値は5000回目で各群間に有意差を認め、膝蓋腱をinterference screwで固定したA群が他群より有意な高値を示した。また、極小値は5000回目で移植材料に膝蓋腱を用いたA、B群は屈筋腱を用いたC、D、E群よりも有意に高い値を示した。
(5)静的引っ張り破断試験では全ての群で動的荷重により初期スティフネスが有意に低下し、A群はその他の群より有意に高い値を示した。線形スティフネスおよび破壊荷重は全ての群で動的荷重の有意な効果を認めなかった。
(6)以上の結果は動的荷重によりFGT複合体の動的応答張力は経時的に変化し、その変化の程度は移植材料と固定器具の組み合わせにより大きく異なること、および5000回の2mmの動的荷重はFGT複合体の強度を低下させないことを示した。
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