腱組織のストレス遮蔽によるコラーゲン線維の微細構造変化の画像診断

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13671531
• Research Institution: Tokyo Women's Medical University
• Principal Investigator: 野口 昌彦 東京女子医科大学, 医学部, 助教授 (60208329)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 千葉 純司 東京女子医科大学, 医学部, 助教授 (90211375) ; 瀬尾 芳輝 京都府立医科大学, 医学部, 講師 (90179317) ; 日下 義章 朝日大学, 歯学部, 教授 (40205068)
• Keywords: アキレス腱 / 水分子 / 二量子フィルターNMR法 / コラーゲン線維 / ストレス遮蔽 / 分子配向 / 動的粘弾性 / MRI

Research Abstract

本実験ではアキレス腱におけるコラーゲン線維の動的粘弾性と微細構造に対するストレス遮蔽の影響を研究した。モデルは静脈麻酔下に日本白色種家兎20羽の右後肢を足関節底屈位、膝関節を90度屈曲位に固定し、プラスチックギプスを足尖から大腿部まで巻き固定した。4週間後、充分量の麻酔を静注し、安楽死させた。患肢のギプスを除去後、両側のアキレス腱を摘出し、患肢をストレス遮蔽群(ss群)、健側を正常群(control群)とした。両群のアキレス腱の動的粘弾性として貯蔵弾性率(E')、損失弾性率(E")を測定した。二量子フィルター(DQF)核磁気共鳴(NMR)法を用いてresidual dipolar coupling値を測定し、アキレス腱の微細構造変化を定量化した。Residual dipolar coupling値はコラーゲン線維における長軸方向への配向度の定量的な指標となる値である。動的粘弾性試験の結果、E'とE"はともにss群のアキレス腱で有意に低下した。これはss群のアキレス腱において長軸方向へ配向したコラーゲン線維が方向性を喪失し、配向度が低下した結果、動的粘弾性の値が低下したと考えた。DQF NMR法の結果、ss群のアキレス腱においてresidual dipolar coupling値が有意に減少した。これは先のストレス遮蔽がコラーゲン線維の配向度を低下させたという仮定を裏付ける結果であった。

Research Products

• [Publications] Noguchi m., et al.: "A method of in-vitro measurement of the cross-sectional area of soft tissues, using ultrasonography"Journal of Orthopaedic Science. 7. 247-251 (2002)
• [Publications] Ikoma K., et al.: "Evaluation of collagen fiber maturation and ordering in regenerating tendons employing H-1 double quantum filtered NMR spectroscopy"Journal of Orthopaedic Research. 21. 149-156 (2003)