Attempt of new electrical stimulation method for maintaining bone mass after sports injury and examination of its applicability

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昨年度実施したベクトルポテンシャル（VP）通電装置を用いた刺激実験によって、それに後肢懸垂に伴う骨量減少に対して抑制効果があることが認められた。その実験では、後肢懸垂群およびVP通電刺激群を設け、そのいずれも3週間、ケージ内で後肢懸垂した。VP通電刺激群はそれに加えて、30分/日、5日/週、3週間、通電刺激を行った。肢懸垂群に比べてVP通電刺激群の骨量は有意（P<0.05）に高い値を示した。その通電条件は交流、60mV、5A（装置への入力電流）、120mA、20kHzであった。今年度には、通電刺激のより有効な条件を求めるために、以下のような種々な条件下での効果を検証した。まず、通電時間のみを変え、0（通電刺激なし）、15、30、60、90または120分の条件とした。その結果、15分では０分と同様に骨梁の破壊が進むが、60分以上で有意（P<0.05）な骨梁維持効果が見られた。その際、30分の刺激では有意ではなかったが、追試験により30分/日でも、有意な結果が得られた。次に、通電刺激の強さを変えて、その効果を検証した。VP装置では円筒形の装置内に発生する電場の強さを直接的に計測するのが困難なため、装置への入力電流を変化させ、１，3または５Aとして実験を行った。その結果、５Aが通電刺激なしの条件でより有意（P<0.05）に高い骨量が得られた。また、周波数は2、20または200kHzで比較したが、これも高い方が有効であることが認められた。これらの実験でVP通電刺激は30分/日、5日/週という刺激の時間と頻度が必要であること、また、電流、周波数に関しては大きい方が有効であるという結果が得られた。本装置は周波数が大きい方が、装置が小型で済み、このことことから社会実装を視野に入れたときにコンパクトな形状の装置ができる可能性が示唆された。