3-dimensional comprehensive analysis of injured-/repaired meniscus and clarification of new suture techniques

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半月板は荷重分散、衝撃吸収、潤滑等の機能を有しており、膝関節における重要な役割を担っている。半月板の生体力学的研究は散見されるが、半月板単体の機能解析や膝関節における半月板の荷重分散や関節にかかる圧評価など、いずれも断片的な評価しかなされていなかった。一方で、損傷・修復半月板の荷重変化や関節間の圧変化、そして動態変化を総合的に評価することは治療法を確立する上で有意義と考える。そこで本研究は、1)半月板３次元動態の新しい評価方法の確立、及び2) 生理的な荷重環境である繰り返し垂直荷重・膝屈曲伸展運動を大腿骨―脛骨関節に行うことによる、損傷・修復半月板の荷重・動態、関節間圧の総合的評価法確立を目的としている。我々は、膝関節の自然な運動を再現可能な生体力学試験用ロボットにブタ膝を装着し、膝屈曲伸展及び垂直荷重運動を行った際の半月板の動態をビデオカメラで撮影し、採取した画像からマーカーの動きを３次元計測するシステムの確立及び半月板縫合強度の力学試験を行なった。次に、我々は、ブタ膝より大腿骨―半月板―脛骨複合体を作製し、半月板に作製した縦断裂に縫合糸を通し、縫合糸を通す部位が異なることによる力学強度への影響を調べる実験系の確立に成功した。この実験系は、大腿骨―脛骨間に垂直荷重を負荷するものであったが、術後早期のリハビリプログラムを想定すると、荷重負荷よりは膝の運動負荷における影響を調べる必要があると考え、今年度は半月板縫合強度試験において、膝屈曲伸展運動負荷による影響を調べる研究を行い、屈曲伸展荷重による影響を調べるという新しい評価方法の確立を目指した。