( 東 女 医 大 誌 第53巻 第9
号 )
頁 973‑979 昭和58年9月
漏斗胸各術式における病理形態学的基盤に関する研究 第 1報 ラット肪軟骨の遊離移植および
有茎移植における形態学的変化
東京女子医科大学胸部外科(主任:和田寿郎教授〉
貝 塚 秀 樹
( 受 付 昭 和58年5月26日〉
Histopathological Studies on the Various Operating Procedures for Pectus Excavatim
‑An Experimental Study of the Autologus Rib Cartilage Transplantation in Ratsー
Hideki KAIZUKA
Department of Thorac Surgery， (Chirman: Prof. Juro W ADA) Tokyo Women's Medical College
Autologus rib cartilages of rats were transplanted on the chest waII. We used two different procedures， one with surrounding tissues and another one without. The animals are sacrif1ced on the 10th， 20th， 30th， and 50th day after operation. Histopathological examinations were performed using hematoxylin‑eosin staining and aIcian blue staining. Soft X‑ray examinations were performed on the same materials. We investigated the histological changes of the chondrocytes， the perichondrium， the surrounding tissues and alterations of X‑ray opacity of the grafts.
The most interesting results are the following:
1) Pediculated grafting seems to have some advantages in regeneration of chondrocytes and chondroblasts.
2) At the cut surfaces of the grafts， there was slight inf11tration of small round cells in both groups early after transplantation.
3) We considered it possible that the cartilages survive without arterial blood supply but it is necessary that they are exposed to plasma di血lsion.Compared with the pediculated group the cartilages in the free grafted group were destructed to a wider extent.
4) There was a slight increase in the X‑ray opacity in a free grafted case which sacrif1ed on the 50th day.
Thus we assume that grafts with perichondrium， although they are completely separated from blood supply， will survive with some degeneration. AdditionaIly the surrounding tissues seem to give ad‑ vantages for graft surviving if they are intact.
緒 言
漏斗胸の手術術式は，Ravitch1)，和田2)らによっ て各種の方式が開発され，当教室の手術例は，既 に800例を越えた.その主たる術式は，胸骨翻転術
であり， free graftとしての胸骨および肋軟骨の その後の吸収・生着過程は，術式選択・長期予後 の点で，おおいに参考とすべきところである.中 でも，肋軟骨は，胸郭形成時，その占める役割り
‑973‑
は多く，余剰の肋軟骨片を用いて，小陥凹を補填 することも考え百れ，既に臨床面では，頻繁に行 なわれている. この肋軟骨の吸収・生着について，
実験的にこの経過を追跡した.
研究対象及び方法
対象として， Wister系ラット，生後6‑8週の メス30匹を用い，これを，エーテル麻酔下に， 自 発呼吸を残したまま，右または左側前胸部に横切 聞を加え，大胸筋の一部を切離，小胸筋を剥離し て，肋軟骨及び肋間筋を露出.次に，肋軟骨1cm の範圏に亘って，その下縁を，軟骨膜と肋間筋の 間で剥離し，第1群では，上縁を肋間筋につけた まま，約5m mの肋軟骨片を切離し，胸郭側の双 方の断端を可及的に接合密着させた後，この上に，
肋間筋の付着した肋軟骨片を縫着した.小胸筋・
大胸筋を縫合し，皮膚は，真皮縫合を加えて縫合 した.第2群においては，肋軟骨片約5m mを軟 骨膜を可及的に温存して切離，胸郭側軟骨を第1
法に従って処理した後，その接合部上に縫着した.
なお，術野及び創部に対するドレナージは全く施 行しなかった.
術後，創感染や移開等の合併症を認めた例はな く，経過は，生存例全例において良好で、あったが，
術中，麻酔の過剰あるいは肋軟骨剥離時の胸膜損 傷による気胸により， 12匹を失った.
生存した18匹について，各2群を術後， 10， 20， 30， 50日目に屠殺し，胸部前壁を大・小胸筋，肋 間筋，胸骨・肋骨をー塊として切離， これを10%
ホ ル マ リ ン に て 約 1週 間 固 定 後 ， 超 軟 線X線 撮 影，更に，薄切組織標本を顕徴鏡下に観察し，検 討を加えた.超軟X線 で はSoftexCMG‑B)を用 い，その撮影条件は35Kv，0̲8mA，時間90sec，距 離45cmとした.また， 10%のホルマリン固定後，
脱灰操作を型のごとく行なった組織標本は，厚さ 3μmの切片とし， Hematoxylin‑Eosin染色，
Alcian‑blue染色を施し，それぞれ，軟骨片及び，
その胸郭側軟骨断端についても，組織学的変化を 軟骨細胞，軟骨膜，軟骨基質等を中心として，両 群聞を比較検討した.
結 果
所見は，表1に示す如くであり，これを項目別 にまとめると，以下のような結果を得た.
1.軟骨細胞について 1.各細胞の大きさ
対照群では，その大きさは，約10μmから30μm の聞に分布しており，この中でも最大に近いもの は，細胞自体が定型的でなく，肩平に近くなって いた.第l群(有茎〉では， 10日目で:‑10‑15μmと， 細 胞 の 萎 縮 が 認 め ら れ た が ， 20日 目 以 降 で は 10‑30μmと，対照群と同様の分布を示した.これ
表l 術後各期間における移植片および周囲組織の変化
対 照 中1術後10日
有 茎 逸 離 術有後2茎0日
遊 離 術有後3茎0日
遊 離 術有後5茎0日
遊 離
軟 骨 細 胞 細胞領域￨間質 領域￨甘l質 軟骨構造 軟 骨 膜 周 凶 組 織 直 径(μ) 細j、腔胞数内 i変性 5好4性度2正 主i 塩好性度基 量 構破造壊 細 胞fX潤 厚(μさ) H巴以 軟芽細骨胞 細浸胞潤
10‑30 2‑4 +十 十+ 十 十 十 30‑50 十
10‑15 1‑2 +十 十 十一 十 十ー 十 十 40 ‑150 十+十 十 十十十 10‑20 1‑2 十十十 + 一 十一一 十 十 十+ 十一
。 ‑
50 十 十+十10‑30 1‑3 十一 +一
+
十一一 十 十一 十一。 ‑
60+
+十 +十10‑20 1‑2
+
十一 十一 十一一 十 十 20‑ 80+
トー+
10‑30 1‑4 十一 十
+
十一 十 十 +一 30‑200+
十++
10‑20 1‑2 十
+
+ー +一 十 +一 30‑50 十 十一 十10‑30 2‑6 十 十+
+
十 十 30‑ 50 十 十 十10‑20 1‑3 十← +一 十一
+
十 十+‑
130‑1∞
十 十 十一註〉表1の+一一 ，+一，+， ++， +++は，各々の項目における対照群の所見を基 準にして，その量的相対関係をあらわしている.
線 維 化
十十 十十十
十+
十 十 十 十 十
誕軟骨生
十+
+
十
十 +一
に対して，第2群(遊離〉では， 10日， 20日の時 点で，10‑20μmと軽度萎縮が認められ， 50日目も 同様であったが， 30日自の例に対照群と同様の分 布を示した例が認められた.
2 .
軟骨小腔内軟骨細胞数について対 照 例 の 場 合 1小腔あたりの軟骨細胞は2
‑4
個であり，それぞれが独立しまた非常に接 近した形態をとっている.第1群では， 10日， 20日， 30日， 50日と経過するにつれて，各々 1‑2， 1‑3， 1‑4， 2‑6と漸時増加していた. こ れに対して，第2群では， 50日目に至って， 1 ‑3 個と増加しているが，対照群より少なく， 10日か
ら30日の間では， 1 ‑2個と 1小腔あたりの細 胞数に減少が認められた.
3.細胞の変性について
H'E
染色上，核の濃縮をみたもの，あるいは核の 脱落しているものを変性ありとしたが，第1群， 第2群とも， 10日目で最も強く，以下50日目まで 漸時減少していた.4.細胞領域間質について
軟骨細胞周聞における塩基好性部分の細胞領域 間質について，対照群における染色性及び量的基 準を (2+)とした場合，第1群では10日， 20日， 30日， 50日において，各々(:t)， (:t)， (+)， (2 +)
と漸増していたが，第2群では漸増傾向は明瞭で なく，各々(士)， (士)， (+)， (士〉と変化して いた.これはAlcian‑Blueによる検討でも同様で あった.
5 .
移植片内軟骨細胞の配列について対照群では，長軸に対して垂直方向に並んでお り，外側より内側に向って，細胞はその大きさを 増す.これについて，各2群間では，垂直方向へ の配列に乱れが生じていたが，有意差を見出し得 なかった.
11.軟骨片について 1.領域間質について
移植片の領域間質について，その塩基好性度を 検討した.対照群を+とした場合，第1群では (士)， (:t)， (:t)， (士〉と変化せず， これは第2 群においても同様であった.しかしながら，その 分布状態は，第1群と第2群においては，第2群
の方が著しく不規則であった.
2. Alcian‑Blue染色による検討
軟骨の過剰増殖部に一致して，有意の染色性増 加を認めた.
3.移植片への細胞浸潤
術後10日目，両群において軽度の移植片内細胞 浸潤を認めたが，他の検索においては， これを認 めなかった.
111.軟骨膜 (Perichondrium)について 1.厚さ
対照群では，軟骨芽細胞の最外層から外側に続 く軟骨膜は，おおよそ20‑60μmの聞に分布して いた.第1群では， 10日目に40‑150μm，20日目，
5‑60μm， 30日目， 30‑200μm， 50日目， 30‑60 μmと一定の傾向を示さなかったが，一部に過剰
といえる肥厚を認めた. これに対して，第2群で は， 10日目， 0 ‑40μm， 20日目， 20‑70μm， 30
日目， 30‑50μm，50日目， 30‑100μmと，対照群 と同様か， これより軽度肥厚するにとどまってい た
2 .
軟骨芽細胞の量的分布軟骨表面に沿う単位長さあたりの芽細胞の数に ついて，対照群を(+)として検討した.第1群 では，各々(十)， (2 +)， (2 +)， (+)と変化 していたのに対して，第2群では， (+)， (士)， (士)， (:t)と変化していた.
3.軟骨膜の反応性増殖
移植片に対して加える術中の機械的刺激に対す る反応として，各群の各移植片に，局所的な，反 応性の増殖と思われる軟骨膜肥厚が認められた.
4.軟骨再生，または軟骨膜肥厚部における軟骨 形成
移植片とは，薄い軟骨膜で境されている，ある いは移植片と連続した過剰再生軟骨部分について 検討した.対照群は(一〉である.第 l群では，
各々 (2十)， (+)， (+)， (十〉と変化したのに 対して，第2群 で は (‑)， (‑)， (一)， (:t)と 全経過を通じて，過剰な軟骨の増生を認めなかっ た
写真1 有茎移植群10日目
(上〉移纏片のX線減弱能は，健常部と変わらず，
(下)周囲の細胞浸潤と線維の婚生が認められる.
I V .
超軟X
線撮影による検討結果 1.移植片X線透過度について両群とも， 30日目までは，有意の透過度の増加 を認めなかった.50日目において，第1群例では，
健常部軟骨と比較しても，
X
総吸収度は増加して いないが，第2群例においては，軽度ながら，明らかにX線吸収度が増強していた.
2 .
移植片内化骨について組織切片でも大多数で認められなかったよう に，
X
線上も骨様の形成は認められなかった.V.その他の所見
1.第2群 5週のl例について
胸郭側肋軟骨部に，
X
線上骨梁の形成を認め，組織学的にも，骨構造および骨髄を認めた. 2.周囲の細胞浸潤
移植片周囲における小円形細胞の浸潤は，術後 10日目に，両群ともに高度に認められる.それ以 後減少し， 50日目では，軽度の線維増生を残すの
みであった.各群代表例を写真1‑4に示す.
考 察
胸郭変形，中でも陥凹型胸郭変形 (漏斗胸〉の 手術治療においては，肋骨走行の矯正，胸骨の部 分的変形の矯正，余剰肋軟骨の切除，肋軟骨奇曲 の矯正など，術後，満足すべき胸郭形態を得，同 時に，胸腔内臓器への圧迫を解徐するためには，
さまざまな因子に対して，適切な処理を必要とす る
患者が幼若であり，充分に骨形成の見られない 時期においては，容易に胸郭の再形成が得られる が，胸骨・肋骨の骨化が進み，肋軟骨においても 弾性の低下等が見られる20代以降では，満足すべ き形態を得ることは難しくなってくる.われわれ の教室では， STO CSternal Turn Over)と， SCE CSterno Costal Elevation)を用い，各症例につい て，年齢10‑12歳までを後者で，また， 12‑14歳
‑976‑
写真3 有茎移植群50日目
周囲の細胞浸潤は減少し，一部で軟骨の過形成が認 められる.X線滅弱能は，健常部と変わらない.
以降に前者を用いることを基準として，それぞれ の変形を考慮して，術式を選択している3)
漏斗胸を矯正しようとする場合，ほぼ全例にお いて，肋軟骨の余剰が認められる.どの術式にお いても，肋軟骨部において胸骨と肋骨を分離し，
肋軟骨部を形成し直して，縫合固定することにな るが， この時，肋軟骨を一部切除して，端々縫合 する際，それぞれにおける血行，あるいは手術侵 襲による変性等は，問題となることが少ないよう に考えられる.しかしながら，術後の胸郭形態を さらに良くするためには，肋軟骨を2カ所以上，
数カ所においての切離，あるいは模形切除をして おく必要も時として生じてくる.また，この時，
血行から遮断された肋軟骨片のその後の変化も問 題となる.
過去，
1 9 1 7
年のD a v i s
叫以来，肋軟骨の遊離移植 に関する研究は，多く報告されているが，その成写真4 遊離移植群50日目
(上)
x
線滅弱能が，明らかに増大し，全体に萎 縮傾向がある.(下)組織学的には，有茎群に認められたような，
軟骨の過形成様再生は認められない.
績では，移植された肋軟骨片は，吸収されること なく生存し続けておりか7) 中には移植片中心部 に石灰変性や石灰化傾向を認めるものもある8)
われわれが臨床上経験する，再手術において，
肋軟骨膜を一部剥離したり，あるいは周囲の肋間 筋など血行及び血液成分拡散の供給源から分離さ れた肋軟骨は，年齢に比して高度の加齢性変化類 似の変性をみせる.すなわち，健康な肋軟骨に認 められる白色半透明で，蝉性硬であり，切断時，
まるで固いゴムを切るような構造は消失し，粗な 結晶構造を持ったガラス細工のような印象を与え るようになる.さらに，再手術時の肋軟骨は，弾 性がほぼ消失し，容易に折損する.このことは，
肋軟骨が胸郭を形成し，胸部は常に運動をすると ともに，外部からの過度の圧迫にさらされること を考えれば，軽視すべき問題とは言えない.軟骨
の再生修復機構は，軟骨細胞や基質と，これをと り囲む軟骨膜，更にこれらに至る周囲からの血液 成分の拡散によって営まれているが，周囲からの 拡散を妨げる因子が問題となる.一つは，軟骨膜 に至る血行であり，もう一つは，軟骨膜・軟骨細 胞の代謝能力である.血行が完全に近く温存され た場合，移植片の変化が最小となるのは，容易に 想像し得るが，逆に， どこまで血行を遮断可能か
という点も興味が持たれる.
そこで，われわれは，前述の如く完全に血行を 遮断し，更に周圏の肋間筋を剥離，一部軟骨膜を も切除した遊離移植群と，軟骨の片側に肋間筋を 付着させたままの有茎移植群との間にどのような 差が生ずるかを実験的に検討してみたのである が，結果的には，全体としての両群聞に著しい差 を見出すことはできなかった.しかしながら，組 織学的に検討したところでは，有茎移植群は，遊 離群に比して，軟骨小腔内の軟骨細胞の大きさ，
数および軟骨細胞の活性を現わすと考えられる諸 点において優位に立っており，また同様に，軟骨 膜内の芽細胞数においても優位性を示していた.
また，最も著しい差を認めたのは，移植軟骨部に おける軟骨の増生，ないし再生においてであり，
遊離群では全く認められなかったものが，有茎群 では全例に認められた.
これらを総合して考えると，血行温存群が，最 も有利であることに異存はないが，たとえ，領域 の分布動脈を遮断しても，血奨拡散路としての周 囲組織を温存することも，有利に働くと思われる.
また，軟骨膜の存在も重要で，軟骨膜単独での造 骨能も認められており9)叩われわれの実験におい ても，移植片の断端，すなわち軟骨膜の欠落した 部分では，軟骨細胞，基質ともに減少し，細胞の 浸潤による破壊も認められた.また，胸郭側軟骨 断端および軟骨同士が接触した部分では，軟骨膜 の肥厚と芽細胞の増生も認められており，遊離移 植片も縫合方法によっては，有茎群と同様の再生 能力を持つ可能性もある.
以上を考察してみると， STO， SCEなど，軟骨 部分に対して何らかの傷害を引き起こしたとして も，軟骨膜温存が，ある程度の支持的役割を持つ
ていると考えられる.
ま と め
1)適齢5 ‑ 7週のWister系ラットを用い，自 家肋軟骨移植を試みた.
2)移植は，軟骨膜を温存した遊離群と，肋間筋 を付着させたままの有茎群の2群とし，それぞれ を，移植後10日， 20日， 30日， 50日で屠殺し，組 織学的およびX学的検討を行なった.
3)有茎・遊離群， ともに50日目においても，そ の基本的構造は保たれていた.
4)有茎群では，遊離群に比し，軟骨細胞の温存 がより高いと思われる所見を得た.
5)軟骨膜を温存すれば，胸郭形成時，軟骨小片 による徴小変形矯正も有効と思われた.
こ の 研 究 は 昭 和57年 度 文 部 省 科 学 研 究 費 第 752803057770849に依った.
なお，稿を終わるにあたり御指導・御校聞をいただ いた東京女子医科大学第1外科学教室和田寿郎教授，
御助言をいただいた第1病理学教室今井三喜教授，御 協力いただいた第1病理学教室諸兄に深謝いたしま す.
文 献
1) Ravitch， M.M.: Congenital deformities of the chest wall and other operative correction. W.B. Saunders Company， Philadelphia， Lon‑ don， Tronto (1977) 144‑188
2)羽Tada
，
J.，
et al.: Results of 271 funn巴1chest operations. Ann Thorac Surg 10 526 (1970) 3)和田寿郎・笠置康:漏斗胸手術.臨床胸部外科3 137 (1983)
4) Davis， J.8.: A comparison of the permanenc巴
of free transplants of bone and cartilage. Ann Surg 65 170 (1917)
5) Peer
，
L.A.: Transplantation of tissues. Th巴Williams and Wilkins Company， Baltimore 65
‑137 (1955)
6) Craigmyle， M.B.L.: Studies of cartilage autografts and homorgrafts in the rabbit. Br J Plast Surg 8 93 (1955)
7) Enkvist
，
0.，
et al.: Reconstruction of anticular cartilage with fre巴 autologusperi‑ chondrial grafts. Scand J Plast Reconstr Surg 13 269 (1974)8)石原道郎:組織構造の異なる軟骨間の自家移植に 関する組織学的・組織化学的研究.愛知学院大歯
‑978‑
会誌 15 229 (1977)
9) Sohn， S.A.， et al.: Growth of cartilage from a free p巴richondrialgraft across a defect in a rabbit's trachea. Plast Recostr Surg 53 55(1974)
979‑
10) Engkvist
