Development of a novel diagnostic system for osteochondritis dissecans of the knee using optical coherence tomography

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26462269
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 石川 正和 広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 助教 (60372158)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 越智 光夫 広島大学, その他部局等, 学長 (70177244) ; 近江 雅人 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (60273645) ; 安達 伸生 広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 教授 (30294383) ; 味八木 茂 広島大学, 病院(医), 講師 (10392490) ; 中佐 智幸 広島大学, 病院(医), 病院助教 (60467769) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 光干渉断層法 / 軟骨組織 / 定量評価

Outline of Annual Research Achievements

平成28年度は、近江研究室で開発したソフトウェアを用いて取得したOCT画像の定量的な解析を行った。
マウス変形性膝関節症モデルの大腿骨滑車部のOCT画像をソフトウェアで定量化し、正常マウスの大腿骨滑車部と比較を行った。軟骨層から無作為に選択した６部位のOCT画像の定量化データから、変形性関節症モデルで有意にOCT値が低下することが示された（正常 vs. 変形性関節症：201.2±27.9 vs. 141.8±29.3, p < 0.0001）。
次いで、SDラット及び日本白色家兎の軟骨細胞のアテロコラーゲンゲルを用いた３次元培養を３週間行い、OCT画像を取得後、ソフトウェアによる定量化を行った。また、OCT画像を取得したサンプルから組織切片を作製し、サフラニンO染色による軟骨基質の評価を行った。対照群として、アテロコラーゲンゲルのみのサンプルを作製し、同様にOCT画像取得と定量化を行った。OCT値は細胞を混入していないアテロコラーゲンゲルで最も低く、サフラニンO染色で基質産生を確認できた家兎軟骨細胞＋アテロコラーゲンゲルのサンプルで有意に高い値を示していた（アテロコラーゲンゲル vs. ラット軟骨細胞＋アテロコラーゲンゲル vs. 家兎軟骨細胞＋アテロコラーゲンゲル：127.8±12.4 vs. 161.6±15.6 vs. 175.1±16.3）。ラット軟骨細胞は細胞増殖は観察されたが、軟骨基質の産生は確認できなかった。
本研究より、OCT画像により軟骨組織の基質の情報が定量化できることが明らかとなった。