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単色放射光CTによる骨内局所潅流および骨微細構造の同時評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17650138
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関大阪大学

研究代表者

松本 健志  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (30249560)

研究分担者 田中 正夫  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (40163571)
曽根 照喜  川崎医科大学, 医学部, 助教授 (90179383)
上杉 健太朗  (財)高輝度光科学研究センター, 放射光研究所実験部門, 研究員 (80344399)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2005年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード骨形態イメージング / 骨循環イメージング / 放射光CT / 骨イメージング
研究概要

本課題の目的の一つである骨内局所灌流計測に関連して、18年度は1)放射光インビボCTによる骨梁ネットワーク構造解析さらに、2)CCD顕微鏡を利用した骨膜下の微小循環解析の手法を確立した。
1)片後肢坐骨神経切断術を施したICRマウスを対象に、術後1週およびその4日後、10日後に、SPring-8放射光施設にてインビボCT計測(BL20B2、分解能12μm)を行った。マウスは自作の特殊ホルダーに固定し、膝関節部を計測対象とした。脛骨近位骨幹端の骨梁構造変化を経時的に捉えるため、取得画像の重ね合わせを相互情報量の最大化によって行った。これにより、骨梁の生成と吸収をともに評価することが可能となった。坐骨神経切断による廃用側と無処置側ともに骨梁数は減少し、骨梁幅は増加したが、廃用側では骨梁幅の増加は無処置側に比べ小さかった。また、骨吸収量/形成量ともに廃用側で低下傾向にあり、骨代謝回転の低下が推測された。
2)片後肢の坐骨神経を切断したウィスターラットを対象に、麻酔下においてその両後肢の脛骨を露出させ、CCD生体顕微鏡の先端プローブを近接させ、骨膜下の微小循環イメージングを行った。赤血球流れのパターンを利用した血流速計測、血管径計測のアルゴリズムを作成し、その有用性を確認した。アセチルコリンおよびナイトロプルシドによる血行動態変化を観察することにより、坐骨神経切断による骨萎縮側では内皮依存性の血管拡張が低下していることが確認され、骨循環が骨形成に関与していることが示唆された。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] CCD生体顕微鏡による骨膜微小循環計測手法の確立2007

    • 著者名/発表者名
      妹尾渉, 他
    • 雑誌名

      日本機械学会講演会講演論文集 06-65

      ページ: 288-289

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] CCD生体顕微鏡によるラット脛骨骨膜微小循環インビボ計測2007

    • 著者名/発表者名
      妹尾渉, 他
    • 雑誌名

      日本機械学会講演会講演論文集 (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Time response of the canal network in cortical bone to sciatic neurectomy in growing rats : a synchrotron radiation μCT Study2006

    • 著者名/発表者名
      T Matsumoto, et al.
    • 雑誌名

      J. Biomech. 39, Suppl 1

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 格子ボルツマン法による平行平板間を流れる円形粒子の数値解析2006

    • 著者名/発表者名
      百武徹 他
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集B編 (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Synchrotron radiation microtomography reveals disuse effects on cortical canal network structure2005

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumoto, et al.
    • 雑誌名

      Proc.2nd Japan-Switzerland Workshop Biomech.

      ページ: 34-34

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Cortical vascular network structure in disuse-mediated osteoporotic rat tibiae assessed by subtraction synchrotron radiation μCT2005

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumoto, et al.
    • 雑誌名

      Spring-8 User Exp.Rep. 15

      ページ: 116-116

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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