2005 Fiscal Year Annual Research Report
変形性関節症診断のための近赤外線水分計による関節軟骨の含水量測定法の開発
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16560063
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
田邊 裕治 新潟大学, 自然科学系, 教授 (60143020)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 信 新潟大学, 医歯学系, 教授 (80215657)
大森 豪 新潟大学, 超域研究機構, 教授 (70283009)
小林 公一 新潟大学, 医歯学系, 助手 (70296317)
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| Keywords | 生体力学 / 関節軟骨 / 変形性関節症 / 近赤外線分光分析法 / 押込み試験 / 吸光度 / 含水率 / 検量線 |
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| Research Abstract |
軟骨内の含水率を定量的に測定することを目的として,ヒト正常関節軟骨について吸光度と含水率を測定し,吸光度と含水率の関係を与える検量線を作成した.また,圧縮クリープ荷重下における軟骨の変形量と近赤外線吸光度変化の関係を同時に測定し,両者の間の関係を調べた.
検量線作成実験の試料として,大腿骨頚部骨折手術時に摘出されたヒト大腿骨頭より採取した軟骨円柱を使用した.吸光度の測定には近赤外線水分計を用い,吸光度の他に試料の厚さ,湿・乾燥重量を測定した.その後,試料の湿,乾燥重量から吸光度測定時の含水率を算出し,吸光度との関係を調べた.また,厚さと吸光度,単位厚さ当りの含水率と吸光度の各関係も調べた.
圧縮荷重下における軟骨の変形量と吸光度の関係を調べる実験では,試料として大腿骨頚部骨折手術時に摘出されたヒト大腿骨頭を使用し,近赤外線水分計のプローブと一体になったIndenterで0.06MPa,0.3MPa,1.8MPaの圧縮静荷重を1hr付与し,吸光度変化を近赤外線水分計で,軟骨の変形量をレーザー変位計で各々測定した.
軟骨の単位厚さ当りの含水率と吸光度の間に高い正の相関が認められた.また,試料厚さと吸光度の間に高い負の相関が認められた.吸光度の値から測定した単位厚さ当りの含水率と試料厚さをかけることによって,試料全体の含水率が算出可能である.そこで,吸光度から算出した含水率(推定値)と実際の重量測定によって求めた含水率(実測値)を比較したところ,実測値と推定値の差は0.55%であった.このことから,近赤外線水分計で軟骨の含水率および厚さを高精度で測定することが可能である.
軟骨の圧縮変形量と吸光度の関係では,吸光度が約25minでほぼ一定になるのに対し,変位は1hr経過しても上昇し続けた.このことから,吸光度は軟骨の厚さの変化だけでなく含水率の変化も捉えていると考えられる.
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Research Products
(4 results)
