骨形成蛋白,生体活性セラミックおよびコンピュータ支援技術を用いた解剖学的骨格再建

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18591640
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 中村 博亮 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 客員助教授 (60227931)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高岡 邦夫 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (30112048) ; 寺井 秀富 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 講師 (20382046) ; 辻尾 唯雄 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助手 (70381994)
• Keywords: 骨形成蛋白 / 生体活性セラミック / コンピュータ援用設計 / 手術用ナビゲーションシステム

Research Abstract

本年度は,骨形成蛋白(BMP)および生体活性セラミックを使用し,解剖学的に正常な骨格再建を行うため,ビーグル犬骨盤部分欠損モデルの作製と欠損部修復の実験を行った.以下にその進歩状況につき記述する.
ビーグル犬の骨盤CT撮影を行い,取得したデータを用いてコンピュータ援用設計(CAD)ソフトを使用し,骨盤部分骨切除の手術計画および欠損部を補填するインプラントの設計を行った.インプラントは,生体活性セラミック(気孔率60%β-TCP)を3D切削加工機により設計通りに加工し作製.術前計画データはCTベースナビゲーションシステムに転送した.手術はナビゲーションを使用して術前計画通りに骨切除を行い,ビーグル犬骨盤部分欠損モデルを作製し,骨欠損部に加工したインプラントを補填した.インプラント表面には粘土状の骨形成性材料,BMP-2/Polymer/β-TCP複合体を塗布した.骨形成評価は,術後3週毎のCT撮影,術後9週で屠殺し摘出した骨盤のマイクロCT撮影により行った.
その結果,ナビゲーションシステムの使用により,術前計画通りの骨切除,およびインプラントの設置が可能であった.3週毎CT撮影では,経時的な新生骨形成を認めた.術後9週,摘出後のマイクロCT像において人工骨表面の骨形成が認められたが,一部骨形成は過剰であった.
次年度の課題は,より正確な形状の骨再生を目指し,適切なBMP用量の検討およびBMPのデリバリーシステムの検討を行う予定である.