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0.5%ブピバカイン単回関節内注射の関節軟骨に対するin vivo効果
In vivo effects of single intra-articular injection of 0.5% bupivacaine on articular cartilage.
PMID: 20194318 PMCID: PMC6882542. DOI: 10.2106/JBJS.I.00425.
抄録
背景:
局所麻酔薬の単回関節内注射は、臨床的には一般的に使用されている。最近のin vitro研究では、局所麻酔薬の軟骨毒性が実証されており、特にブピバカインの毒性に重点が置かれています。このin vivo試験は、0.5%ブピバカインの単回の関節内注射が軟骨細胞の罹患率と急速な軟骨分解をもたらすかどうかを決定するために実施されました。
BACKGROUND: Single intra-articular injections of local anesthetics are commonly used clinically. Recent in vitro studies have demonstrated chondrotoxic effects of local anesthetics, with the greatest emphasis on bupivacaine toxicity. This in vivo study was conducted to determine whether a single intra-articular injection of 0.5% bupivacaine results in chondrocyte morbidity and rapid chondrolysis.
方法:
48匹のSprague-Dawleyラットに、片方の股関節に無菌0.9%生理食塩水（ネガティブコントロール）を100μL注入し、反対側の関節に無防腐0.5%ブピバカイン（実験群）または0.6mg/mLモノヨードアセテート（ポジティブコントロール）のいずれかを100μL注入した。ラットは1週間、4週間、12週間、または6ヶ月の時点で死亡させた。生細胞および死細胞は、大腿骨遠位部の標準化された位置にある蛍光染色された組織の3次元共焦点再構成を使用して定量化した。組織学的所見は、修正マンキンスコアを使用して等級付けされ、細胞密度は、カスタム画像解析ソフトウェアを使用して定量化された。
METHODS: Forty-eight Sprague-Dawley rats received a 100-microL injection of sterile 0.9% saline solution (negative control) into one stifle joint and 100 microL of either preservative-free 0.5% bupivacaine (experimental group) or 0.6 mg/mL monoiodoacetate (positive control) into the contralateral joint. The rats were killed at one week, four weeks, twelve weeks, or six months. Live and dead cells were quantified with use of three-dimensional confocal reconstructions of fluorescent-stained tissues at standardized locations on the distal part of the femur. Histological findings were graded with use of a modified Mankin score, and cell density was quantified with use of custom image-analysis software.
結果:
ブピバカインを注射した標本では、軟骨表面は肉眼的および組織学的検査で見られるように無傷のままであった。表在性軟骨細胞生存率または修正マンキンスコアの違いは、いかなる場所または時間点においても、生理食塩水溶液群とブピバカイン群の間で観察されなかった（p > 0.05）。ブピバカインで処理した膝の6ヶ月間の定量的組織学的分析では、生理食塩水溶液で処理した膝と比較して、軟骨細胞密度が50％まで減少したことが明らかになった（p < or = 0.01）。モノヨードアセテートの注射は、1週間後に表在性軟骨細胞の最大87％の死をもたらし、6ヶ月後には軟骨分解をもたらした。モノヨードアセテート注射後4週間までに重度の組織学的異常が認められたにもかかわらず、軟骨損傷は6ヶ月までの総検査では明らかにならなかった。
RESULTS: In the specimens injected with bupivacaine, the chondral surfaces remained intact as seen with gross and histological examination. No differences in superficial chondrocyte viability or modified Mankin scores were observed between the saline-solution and bupivacaine groups at any location or time point (p > 0.05). Quantitative histological analysis of the bupivacaine-treated knees at six months revealed an up to 50% reduction in chondrocyte density compared with that of the saline-solution-treated knees (p < or = 0.01). Monoiodoacetate injection resulted in death of up to 87% of the superficial chondrocyte cells at one week and chondrolysis at six months. Despite severe histological abnormalities by four weeks after monoiodoacetate injection, cartilage injury was not evident on gross inspection until six months.
結論:
0.5%ブピバカインの単回関節内注射の6ヶ月後に軟骨組織の損失を伴わない軟骨細胞密度の低下を示したこのin vivo試験は、ブピバカインの毒性を示唆している。ブピバカインの効果は、0.6%モノヨードアセテートを注射した場合よりもマイルドであり、同じ期間に軟骨分解をもたらした。
CONCLUSIONS: This in vivo study showing reduced chondrocyte density without cartilage tissue loss six months after a single intra-articular injection of 0.5% bupivacaine suggests bupivacaine toxicity. The effects of bupivacaine were milder than those of an injection of 0.6% monoiodoacetate, which resulted in chondrolysis over the same time period.