研究のタイプ: 医学／生物学の研究 (experimental study)

[ヒトの関節軟骨に対する無線周波エネルギーの影響：5つの系での解析] med./bio.

Effects of radiofrequency energy on human articular cartilage: an analysis of 5 systems

著者: Caffey S, McPherson E, Moore B, Hedman T, Vangsness Jr CT
掲載誌: Am J Sports Med 2005; 33 (7): 1035-1039
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この研究は、関節鏡下軟骨形成術に用いられる5台の市販の無線周波プローブが関節軟骨に与える影響を調べ、軟骨細胞に顕著な細胞死をもたらす最小条件を引き出した。無線周波プローブをカスタマイズされたジグに取り付け、プローブチップの最小接触圧力を2.0 gに標準化した。すべての変数を同じに保ちつつ、メーカー推奨設定で1秒と3秒の処理時間で、新鮮なグレードIIのヒト軟骨の特定のポイントにプローブを当てた。その他に、グレードIIIの軟骨も3秒の処理時間で試験した。また、グレードIIの軟骨は、プローブが軟骨表面から1 mm離れた状態でも試験した。処置後の軟骨はブラインド化して、生/死細胞生存率アッセイを用いて共焦点顕微鏡法で分析した。その結果、無線周波プローブは、軟骨内に、さまざまな深さの半球形の範囲に顕著な細胞死を引き起こした；細胞死の範囲は、処置時間1秒および3秒で404 - 539 μmおよび1034 - 1283 μmであった；プローブが軟骨から1 mmの距離に保たれた場合、細胞死や軟骨の平滑化は見られなかった；グレードIII軟骨の無線周波治療は、軟骨下骨に到達した；厳密に制御された条件下で試験した場合、単極プローブと双極プローブによって引き起こされる損傷の間に有意差はなかった、と報告している。

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研究目的（著者による）

To compare the radiofrequency probes currently on the market to determine its impact on human articular knee cartilage.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 300–600 kHz
ばく露時間: treatment times of 1 and 3 s
Probes touched the cartilage surface with 2 g of load.
-
ばく露2: 300–600 kHz
ばく露時間: treatment times of 1 and 3 s
Probes were tested at 1.0 mm off the cartilage surface.
-

ばく露1

主たる特性
周波数 300–600 kHz
ばく露時間 treatment times of 1 and 3 s
Additional information Probes touched the cartilage surface with 2 g of load.
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • RF probes for arthroscopic chondroplasty, see chamber details
Distance between exposed object and exposure source 0 mm
チャンバの詳細 Five RF generators and probes, used by surgeons for arthroscopic chondroplasty: Probe A, ACD 50 probe (bipolar), setting = 3 (Arthrocare System 2000, Arthrocare Corp, Sunnyvale, Calif); probe B, Temperature Control Electrode (bipolar), setting = 55°C, 40 W (VAPR II System, Mitek Products Inc, Ethicon Inc, Westwood, Mass); probe C, Ultrablator 2.5-mm probe (monopolar), setting = 40 W (Linvatec, Largo, Fla); probe D, Vulcan TAC-CII Oratec Vulcan (bipolar), setting = 70°C, 15 W (Vulcan EAS, Oratec Interventions Inc, Menlo Park, Calif); probe E, Serf 90 (bipolar), setting = coagulation medium (Stryker Endoscopy, Santa Clara, Calif). Most probes deliver similar frequencies between 300 and 600 kHz.
ばく露装置の詳細 A balanced metal jig held the RF probe. Probes touched the cartilage surface with 2 g of load. Each probe was tested 6 times for a treatment time of 1 second and 3 seconds (12 samples per probe). All probes were additionally tested on grade III cartilage in 2-g contact with the cartilage for a treatment time of 3 seconds.
Additional information For the control groups, probe tips were not activated.
パラメータ

No parameters are specified for this exposure.

測定および計算の詳細

Time was measured with a stopwatch.

ばく露2

主たる特性
周波数 300–600 kHz
ばく露時間 treatment times of 1 and 3 s
Additional information Probes were tested at 1.0 mm off the cartilage surface.
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • E1と同じ装置
Distance between exposed object and exposure source 1 mm
ばく露装置の詳細 A small spacer jig was attached to each probe to precisely position the tip 1.0 mm above the cartilage surface.
パラメータ

No parameters are specified for this exposure.

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目／測定パラメータ／方法

研究対象とした生物試料:
調査の時期:
  • ばく露後

研究の主なアウトカム（著者による）

Under these controlled in vitro conditions, with minimal radiofrequency energy application, substantial thermal damage to human articular cartilage was demonstrated. Surgeons using this technology need to be aware of the power and dangerous potential these probes can have on articular cartilage.

研究の種別:

研究助成

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