低コヒーレンス干渉計を用いた関節軟骨における粘弾性 挙動の非侵襲マイクロ断層可視化法（Dynamic Optical Coherence Strainaraphy)

摘要

骨格系骨間の可動結合部における摩檫面は,比較的軟質か つ高含水率の関節軟骨により覆われている。ド肢阁節は日常 生活において体重の数倍もの荷重を受けているが，荷重の吸 収や拡散を引き起こす軟骨組織の多モード粘弾性機構 によって，負荷が軽減されていることが知られている，軟骨 組織は2mm程度の厚さであり,主に軟骨細胞を取り囲むコ ラーゲンとプロテオグリカンの多孔質な基質によって構成さ れ,これらが問質液によって満たされている組織である.こ のため.その力学特性を理解するためには，組織内部におけ るマイクロスケールでの力学拳動を実験的に評価することが 不可欠である,しかし，組織内部をin vivo可視化す る困難さに加え,軟骨は奥行き依存性を有する基質異方性や 多孔質体流れなどによって複雑なメカニズムを有するため， そのバイオメカニクスは末だに明確になっていない。一方， 変形性膝関節症(Osteoarthritis ： 0A)などに代表ざれる軟骨 損傷原因とした変性関節疾患（Degenerative Joint Disease : DJD)の症例数が,高齢化社会に伴い増加の一途をたどって いる,.これは軟骨_の優れた粘弾性特性が損なわれる疾患であ るため.DJDの診断治療法としても，軟骨組織のマイクロバ イオメカニクスを直接検出する手法が検討されている, 更に，軟骨バイオミメティクスを考慮した人工膝関節の開発 や，軟骨細胞による再生医療治療法の発展においても,その マイクロバイオメカニクスの観点からの組織評価法の確立が 急務となっている。このように,軟骨組織内部の力学特性を, ひずみや応力などの力学量としてマイクロスケールにて非侵 襲in vivo断層可視化する手法が求められている。