遊離骨膜移植片からの骨や軟骨の形成は.形態学的.生化学的に証明されているが.比較的狭い範囲に限定されている。 このような患者さんの股関節機能を回復させ.早期の人工関節置換を回避することは.臨床管理上の大きな課題となっています。 そこで.股関節再建術の臨床展開の指針として.大型の自家遊離骨膜移植片を用いた動物実験を行っています。
1.材料と方法
(1) 実験動物と群 生後10～12ヶ月.体重10～12kgの健康な雑種犬16頭（雄.雌）を無作為に実験群12頭と対照群4頭に分け.右側を手術側として選択した。
(2) 手術方法：実験動物にチオペンタールナトリウム（35mg/kg）を腹腔内注射して麻酔し.無菌状態で股関節の前外側を切開し.腸骨稜に沿って皮膚を切り.皮下組織を分離し.骨膜の外側を眼科用ハサミで3cm×3.5cmに鋭角に分離.腸骨表面に向かって骨ナイフで45度の角度で骨膜を鋭く分離した後.骨膜を切除した。 出血した海綿骨の深部にある関節軟骨の近位2/3を平滑に丸め.骨膜を隣接する時間に溶かした冷凍フィブリン接着剤（上海生物製品研究所製）で.胚層が関節腔に向くようにトリミングした大腿骨頭部に接着させました。 剥離防止のため.3-0非侵襲性縫合糸を4～6針.末梢軟骨に固定し.ゲンタマイシン溶液でフラッシュした後.大腿骨頭を戻し.層ごとに縫合した。 対照群では.関節軟骨のみを切除し.骨膜移植は行わなかった。 術後にゲンタマイシンを2回.1回につき16万U筋肉内注射。
(3) 観察方法：手術後.股関節の動きと切開部の治癒を観察し.手術後2.4.8.12週目に一括して実行した。 二層染色 JEM-1200 透過電子顕微鏡観察。
2.実績
(1) 実験動物の一般状態：手術後1週間.実験動物は手術側の動きが制限され.跳躍歩行で自己防衛状態であった。2週間後.動物は自由に動けるようになり.切開部はステージIで治癒した。
(2) 目視観察：術後2週間.骨膜のズレはないが.ヒダが形成されており.骨膜移植部位は白く.柔らかい繊維組織が充填されており.表面は滑らかではなく.骨膜移植はまだちぎれる可能性があります。 術後4週目.骨膜移植部位は白色で強靭な軟骨様組織を有し.一部正常な軟骨より上の部位もあった。 術後8～12週目には.移植片の色は正常な軟骨に似ており.硬く滑らかで.大腿骨頭はよく湾曲していました。 対照群では.欠損部は白く柔らかい繊維状の組織で埋め尽くされ.表面は滑らかでなかった。
(3) 形態観察：対照動物の大腿骨頭では.コラーゲン線維束が不規則な配列で密に存在し.束の間には扁平な細胞核が見られた。 骨の表面は緻密で.外層の組織は緩く.はっきりとした区分けがされていた。 細胞は突起のある紡錘形で.細胞質には少量の粗面小胞体と核蛋白小体が見られた（図1.図2）。
トルイジンブルー染色により.増殖した骨膜は青色を呈し.骨膜とレシピエント部の海綿骨の間の線維は弛緩していることがわかった。
術後4週目（28日）には.移植した骨膜の細胞が平坦から円形または楕円形に変化し.レシピエント部付近の骨の海綿体表面に密集していることが光学顕微鏡で確認された。 電子顕微鏡で見ると.細胞の形は不規則で.細胞質には粗面小胞体.多形核蛋白質.遊離核蛋白質体が多数認められ.核には2つの核小体がある細胞もありました（図4.図5）。
術後8週目（56日目）にはヒアルロン酸軟骨が形成され.光学顕微鏡で軟骨細胞の小さな表層と同種細胞の深層が観察された。 電子顕微鏡で見ると.軟骨は不規則な形状で.多数の微絨毛がありました。 細胞質には.拡張した粗面小胞体が多数見られた（図6.7）。
12週目（84日目）の光・電子顕微鏡での形態変化は.8週目と同じであった。
3.ディスカッション
小面積の遊離骨膜移植は動物実験や臨床応用で報告されているが.大面積の遊離骨膜移植の研究は稀である。 大きさは.関節面の空間的形状に依存する相対的な概念であり.対応する関節面が直接生体移植片を圧迫し.その生存に影響を与えるような創傷のみを大きいと見なすことができる。 大きな軟骨欠損は臨床的に見られ.外科的な価値がありますが.関節面に対応する接触面積の大きな骨軟骨移植は.直接圧迫により壊死に陥りやすいと言われています。
そのため.動物実験では.移植した骨膜にかかる圧縮応力を緩和するために.末梢の関節軟骨部分を温存することにしています。 また.犬の股関節は前後方向の動きが主であり.頭臼歯関係は比較的緊密である。 軟骨周辺部と臼蓋軟骨の接触により.移植片の近位2/3にかかる直接圧力は大幅に減少し.片側手術.動物の保護反応.早期体重負荷がないことにより.移植骨膜への圧力は大幅に減少し.移植骨膜の生存と軟骨細胞への変化において重要な役割を果たす施策であった。
組織学的な結果では.大きな面積の骨膜自由移植の進化と小さな面積の骨膜自由移植の進化が一致することが示された。 大型骨膜フリーグラフトに牽引力調整型関節圧を持つCPM装置を使用する臨床的な試みは.成功することが期待される。
自家骨膜フリーグラフトにはいくつかの問題があることに注意する必要があります。
(1) 骨膜の選択 Peng Jishengらは.腸骨骨膜が胚葉層の厚さ.細胞数.血管分布の点で他の部位より優れていることを明らかにした。 また.特に大腿軟骨の再建では.切断が容易でドナー面積が広く.同じ切開範囲内でより広い範囲の骨膜を切断できるため.患者さんの苦痛を軽減することができます。 そのため.腸骨骨膜は理想的な組織源といえます。
(2) 骨膜の固定 フリーな骨膜は.血液の供給を受けて骨と密着していなければ生存できない。 今回の実験では.フィブリン接着剤と非侵襲的なナイロン縫合糸による固定で.早期かつ正確な固定を行い.骨膜のズレを効果的に防止することができました。
(3) 骨膜の切除 骨膜胚葉層の細胞数が多いほど修復変換の可能性が高くなる。 したがって.骨膜の切除は.骨膜生殖層の細胞を傷つけず.あるいはわずかに傷つけながら.骨膜の完全性を可能な限り維持するような方法で行う必要があります。 鋭利なオステオトームを用いて.腸骨外板に向かって45の角度で骨膜を切除するため.力は主に腸骨外板にかかり.骨膜成長層の細胞はほとんどダメージを受けず.骨膜移植の再生と変質を保証することができます。