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ヒト乾燥頭骸骨の下顎小臼歯部を用いて、骨ミネラル量の減少と骨梁構造の変化との関係を検討した。骨ミネラルが減少すると、海面骨の皮質骨の両方の骨量が減少するが、海面骨の減少は骨梁の減少となって、視覚的に変化がわかる。本実験では、2-Na EDTA 10%水溶液(pH7.5)を用いて、骨ミネラル量の減少を実験的に行った。骨ミネラル量は乾燥重量を骨ミネラル量とした。EDTAによって順次骨を溶解させ、適当な時間ごとに溶液からとりだし、乾燥重量を測定した。重量の変化を骨ミネラル量の減少とした。また、それぞれの骨溶解のステージにおいて、デンタルX線投影を行い、骨梁構造の変化をみた。骨梁構造の変化は、著者らが開発した3次元modified pixel dilation法(参考文献参照)を用いて、関心領域の3次元フラクタル次元を測定した。関心領域は1×1cmで100mumのサンプリングでデジタル化を行い、100×100のマトリクスでフラクタル次元を測定した。骨ミネラル量の減少とフラクタル次元との関係は次のようになった。
骨ミネラル量(g) 0 0.547 0.718 0.977 1.11
フラクタル次元 2.322 2.312 2.277 2.277
骨ミネラル量が減少すると、視覚的に海面骨の骨梁構造が粗になってくる。その結果、フラクタル次元は減少する。本結果では、骨ミネラル量とフラクタル次元との関係は、2次曲線で負の相関(相関係数0.974)を認めた。本結果は、フラクタル次元が骨ミネラル量の変化を反映する数値として用いることができることを示唆している。
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