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骨の形態的機能適応現象のメカニズムの解明 -骨の生体力学と生体電流ならびに生理活性物質移動の関連性-

阐明骨形态和功能适应现象的机制 -骨生物力学、生物电流和生理活性物质转移之间的关系-

基本信息

批准号：
06213102
负责人：
西原克成
金额：
$ 1.86万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

骨組織の生体力学的特性と電気生理学的特性との相互関係を調べ、これによる骨の形態的機能適応現象の解明を目的として、人工歯根と人工骨髄を用いて研究を行い、以下の結果を得た。1.咀嚼運動に近似した反復荷重下で、アキレス腱を代用骨として作製した人工歯根模型の各部位で、波形の異なる重層波動の発生が観察された。ピエゾ電位の測定は困難であった。2.有限要素解析と動物実験の組織標本との対比では、人工歯根に機能を加えた群では釘植(靭帯結合)が生じ、主応力線が靭帯関節により直交する成分に変換される所見が観察された。固有歯槽骨・骨梁・皮質骨の新生はすべて主応力線の走行と一致していた。安静にした群では骨性癒着が生じ、主応力線は歯根と骨との間を一体として流れ、歯周部の境界面に炎症を伴わない破壊性の骨の改造が観察された。3.人工歯根・顎骨の立体模型では咀嚼の反復荷重は、歯根膜において波動の形に変換されて周囲骨に伝えられた。波動の形は歯根表面の形状と固有歯槽骨の表面形状に依存していた。歯の周囲骨も顎骨の皮質骨もともに液性流動で新生される所見が得られた。4.人工骨髄チャンバーの実験では、筋肉内では液性流動に従ってアパタイト多孔部の周囲に骨の形成が開始される像が得られた。皮下では造骨と造血にはBMPの存在が必要であった。生食水の流入試験ではガラス管内のアパタイトで電位の発生が観察された。これらの結果から本研究を総合することにより歯周部の骨が主応力線の走行に一致して形成されることが明示され、従ってこの部の立体模型を作成することができた。主応力線の走行は液性に伝達され流動電位として機能すると考えられた。遠隔部の骨の改造も液性の圧力による波動が主応力線として作用し、造血と造骨が生じ、造血巣は骨の改造とともに縮小しやがてハ-バース管に変容する像が観察された。主応力線は液性に伝播し、流動電位に変換され、これが間葉系細胞に作用して遺伝子が発現し、造血と造骨が生ずると考えられた。

The relationship between biological and electrophysiological properties of bone tissue was studied. The results were as follows: 1. Under repeated load, the ratio of different layers in different parts of artificial dental root model was observed. It is difficult to measure the potential. 2. Finite element analysis and comparison of animal tissue, artificial tooth root, function, group, nail (toughness), main force line, toughness joint, orthogonal component, and transformation were observed. The new growth of the proper alveolar bone, bone beam and cortical bone is consistent with the main force line. The bone healing of the group is observed in the body, the main force line, the bone root and the bone space are integrated, the flow of the bone, the inflammation of the peripheral surface, and the transformation of the bone. 3. The three-dimensional model of artificial tooth root and jaw bone is subjected to repeated chewing load, and the shape of tooth root membrane is changed according to the ratio of tooth root membrane to tooth bone. The shape of the tooth root depends on the surface shape of the tooth groove. The fluid flow of the cortical bone of the jaw is observed in the new generation. 4. The artificial bone is formed by the liquid flow in the muscle and the porous part. Subcutaneous bone formation and hematopoiesis are necessary for BMP. The inflow of raw water is tested to detect the occurrence of potential in the pipe. The results of this study are summarized as follows: (1) the alignment of the main force lines in the peripheral bones is consistent with that in the peripheral bones, and (2) the three-dimensional model of the peripheral bones is established. The movement of the main force line is fluid, and the flow potential is measured. The ratio of fluid pressure in the distal part of the bone is the main force line, the hematopoiesis and osteogenesis, the hematopoiesis and bone transformation, and the reduction of blood pressure in the distal part of the bone. The main line of force is liquid phase, flow potential, mesenchymal cell, hematopoietic cell, osteogenesis, etc.