マイクロCT画像の再構成による3次元解析で測定したラット脛骨の骨欠損の治癒に対する低強度パルス超音波の効果

Effect of Low-intensity Pulsed Ultrasound on Healing of Bone Defects in Rat Tibia as Measured by Reconstructed Three-dimensional Analysis of Micro CT Images.

抄録

背景・目的:

本研究の目的は、ラット脛骨骨欠損の治癒期間における低強度パルス超音波（LIPUS）の骨代謝への影響を、マイクロコンピュータトモグラフィー（micro CT）画像による三次元形態学的評価で評価することである。

BACKGROUND/AIM: The aim of this study was to evaluate the effect of low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) on bone metabolism during the healing period in rat tibiae bone defects using micro-computed tomography (micro CT) imaging for three-dimensional morphological evaluation.

材料と方法:

右側脛骨に毎日超音波を照射し（US群）、反対側はコントロールとした（Control群）。術後1、2、3週目にマイクロCTを行い、骨欠損部の新生骨量と表面積を三次元的に評価した。

MATERIALS AND METHODS: The right tibia received ultrasound exposure (US group) every day, whereas the opposite side served as a control (Control group). At 1, 2, and 3 weeks after the operation, micro CT was performed, and the volume and surface area of new bone formation in the bone defects was evaluated three-dimensionally.

結果:

脛骨の骨量（BV）および骨表面積（BS）は、US群およびControl群ともに術後1週間で最高値を示し、両群間に有意差は認められなかった。術後2週間では、両群ともBVとBSの値は減少したが、US群の減少幅はControl群より小さかった。術後3週間では，Control群のBV，BS値はUS群に比べ有意に低下した。

RESULTS: Bone volume (BV) and bone surface (BS) in the tibiae of both the US and Control groups demonstrated the highest values 1 week after the operation, with no significant differences between the groups. At 2 weeks after the operation, the BV and BS values in both groups had decreased, but the decrease was smaller in the US group than the Control group. At 3 weeks after the operation, the BV and BS values in the Control group were significantly lower than those in the US group.

結論:

LIPUS刺激は、骨欠損の治癒中の骨量減少を防ぐことができる。

CONCLUSION: LIPUS stimulation can prevent bone loss during the healing of bone defects.