SPring-8を利用したアキレス腱付着部の3次元構造変化とその力学的特性の解明

使用 SPring-8 阐明跟腱附件的三维结构变化和机械性能

• 批准号: 22K11299
• 负责人: 高橋 英明
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Niigata University of Health and Welfare
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11299/
• 关键词: アキレス腱; Enthesis; 3次元構造; 破断強度

本年度の研究目的は，成長過程におけるラットアキレスEnthesisの3次元構造と力学的特性の変化を経時的に明らかにすることである．対象はWistar系雄性ラット48匹を対象とした．その後，4・6・8・12週齢（4群×12匹）の各週齢にてアキレスEnthesisを採取した．各群6匹は大型放射光施設（SPring-8）にて0.1°毎に3.51μｍの画素サイズにて画像の取得を行った．残りの各群6匹については，アキレスEnthesisの引張段試験を実施した．その結果，アキレスEnthesisの波状構造は，成長に伴い複雑化する様子が観察された．力学的特性については，4週齢と比較して6・8・12週齢で破断強度が有意に高値を示した．また，6週齢と8週齢の間には強度的な有意差は認められなかったが，12週齢と比較した場合には有意差を認めた．これらのことから，アキレスEnthesisは，成長に伴い波状構造を複雑化することでより骨との接地面積を広げることでその強度を担保しているものと推察される．加えて，筋収縮により生じた張力を効率よく骨に伝達することで，関節運動と側面においても貢献していることが考えられる．今後は，SPring-8で取得した3次元画像をもとに有限要素法（FEM: Finite Element Method）による画像解析を行い，表面積や応力集中部位の違いなどについて定量化を実施することで，より詳細な変化を捉えていく必要がある．

The purpose of this year's research is to study the growth process and the characteristics of the three-dimensional structure and mechanics of the growth process.対対偯 Wistar male ラット 48 pieces 対対偨した． After the 4, 6, 8, and 12 weeks (4 groups × 12 horses), each of the 4, 6, 8, and 12 weeks of the week is taken. Each group of 6 large-scale radioactive light facilities (SPring-8) has a 0.1° and a 3.51μｍ picture element, and the image is acquired and performed. Each group of residual りの has 6 pieces of については, and アキレスEnthesis のinducing section test 験を実 Shi した.そのRESULT, アキレスEnthesisのWave-like structureは, growth and companionshipい雑化する様子が観看された． The mechanical properties are as follows, and the comparison of 4 weeks and 6, 8 and 12 weeks and the breaking strength are intentional and the high value is shown.また, there is an intentional difference between the 6-week period and the 8-week period, and there is an intentional difference between the strength of the 6-week period and the 8-week period.これらのことから，アキレスEnthesisは，Growth with いWave-like structureをResultationすることでよりbone とのground area を広げることでそのstrength をguaranteed しているものと inference される. Add えて, muscle contraction により生じたtension をefficiency よくbone に伝达 することで, joint movement and side においてもcontribution していることが考えられる． From now on, SPring-8 will acquire the 3-dimensional image of をもとにFinite Element Method (FEM: Finite Element Method）によるimage analysisを行い, surface area や応 Strength concentration part のviolation いなどについてQuantitative を実士することで, よりDetailed な変化をCapture えていくNecessary がある．