骨組織の無観血的高分解能形態解析システムの開発と応用

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11357016
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 小澤 英浩 新潟大学, 歯学部, 教授 (60018413)
• 研究分担者: 網塚 憲生 新潟大学, 歯学部, 助手 (30242431) ; 入江 一元 北海道医療大学, 歯学部, 講師 (70223352) ; 江尻 貞一 新潟大学, 歯学部, 助教授 (40160361) ; 小石川 篤 株式会社 日鉄エレックス, エンジニアリング事業本部・電子応用機器事業部X線応用機器事業センター, 部長(研究職) ; 菊池 一夫 株式会社 日鉄エレックス, エンジニアリング事業本部・電子応用機器事業部X線応用機器事業センター, 所長(研究職)
• キーワード: マイクロCT / 骨組織 / 高分解能形態解析システム / 3次元画像 / 高速CT3次元再構成方式 / コーンビーム方式

研究概要

【摘出骨に対する被曝線量110μSV条件下における撮影条件と撮影時間と画像限界のトレード・オフの見極め】イヌ大腿骨生体モデルを被検体にし、最適撮影条件下における画像を基準画像として、X線焦点〜検出器間距離、画像積算回数、プロジェクション数をパラメータとして、実験室的に被曝線量〜画像品質の相関を得た。その結果、基準画像撮影時の被曝線量に比して1/16〜1/50の低減がみられるものの、目標値110μSVに対しては12〜35倍以上乖離しており、3/1.8インチ高感度検出器の採用と撮影時間、特に積算時間のさらなる短縮を実現した後、再実験に臨む。【撮影時間の短縮】撮影時間の短縮化と3次元CT画像再構成の高速化を実現する為に、新たに高速CT3次元再構成方式(コーンビーム方式)を開発し、それを3/1.8インチ高感度検出器を搭載した骨組織無観血的高分解能形態解析システムに取り入れた。さらにシャッター付連続回転撮影機能の採用により、X線照射の必要がない回転動作中の被爆線量の更なる低減が見込まれ、シミュレーション的には被爆線量が5〜7%低減される確証が得られている。【X線管+検出器回転型ガントリーの基本設計】被検体搭載台サイズ600mm×1000mmで、イヌ、サル、ウサギ等の生体を対象とする大型動物生体用X線マイクロCT装置の基本設計を完了した。

研究成果

• [文献書誌] Karaplis, A.: "Blomstrand chondrodisplasia caused by a missense mutation in the human parathyroid hormone receptor-1."Endocrinology. 139・12. 5255-5258 (1999)
• [文献書誌] Amizuka, N.: "Vitamin D3 differentially regulates parathyroid hormone/parathyroid hormone-related peptide receptor expression in bone and cartilage."J Clin Invest.. 103・3. 373-381 (1999)
• [文献書誌] Hoshi, K.: "The Primary calcification in bones follows removal of decorin and fusion of collagen fibrils."J Bone Miner. Res.. 14・2. 273-280 (1999)
• [文献書誌] Horiuchi, K.: "Identification and characterization of a novel protein, periostin (OSF-2) with restricted expression to periosteum and periodontal ligament and increased expression by transforming factor."J Bone Miner. Res.. 14・7. 1239-1249 (1999)
• [文献書誌] Tanaka, M.: "Changes of cancellous bone mass in rat mandibular condyle following ovariectomy."Bone. 25・3. 339-347 (1999)
• [文献書誌] Ito, M.: "Ultrastructural and cytochemical studies on cell death of osteoclasts induced by bisphosphonate treatment."Bone. 25・4. 447-452 (1999)
• [文献書誌] Nakajima, M.: "Effect of intermittent administration of human parathyroid hormone (1-34) on the mMandibular condyle of ovariectomized rats."J Bone Miner. Metab.. 18・1. 9-17 (1999)
• [文献書誌] Wakita, K.: "Maturation ameloblasts of the procine germ do not express amelogenin."Histochem Cell Biol.. 111. 297-303 (1999)
• [文献書誌] Hoshi, K.: "Morphological characterization of skeletal cells cbfa1-deficient mice."Bone. 25・6. 639-651 (1999)
• [文献書誌] Izumi, N.: "Ultrastructural alteration of osteoclasts treated with brefeldin A and wortmannin."Acta Histo. Cyto.. 32・5. 393-405 (1999)
• [文献書誌] 平賀 徹: "癌の骨転移の微細形態"腎と骨代謝. 12・1. 15-21 (1999)
• [文献書誌] 小澤英浩: "骨の微細構造"ザ・クインテッセンス. 18・1. 176-185 (1999)
• [文献書誌] 小澤英浩: "骨組織におけるアポトーシス"The Bone. 13・2. 47-56 (1999)
• [文献書誌] 平賀 徹: "癌の骨転移の微細形態とビスホスホネート"CLINICAL CALCIUM. 9・11. 22-27 (1999)
• [文献書誌] 網塚憲生: "軟骨におけるPTHrPの作用"腎と骨代謝 骨の分子発生学. 12・3. 253-266 (1999)
• [文献書誌] 田中みか子: "加齢および卵巣摘出によるラット下顎頭の海綿骨変化"新潟歯学会雑誌. 28・2. 85-86 (1999)
• [文献書誌] 網塚憲生: "副甲状腺ホルモン関連ペプチド遺伝子組み替えマウスの軟骨・骨の異常"医学のあゆみ. 192・6. 740-746 (2000)
• [文献書誌] Hoshi, K.: "Histopathological characterization of melorheostosis."Orthopedics. (in press).
• [文献書誌] Tanizawa, T.: "Early reduction in bone formation and elevated bone resorption in ovariectomized rats with special reference to acute inflammation."Bone. (in press).
• [文献書誌] Takeyama, M.: "Immunohistochemical demonstration of cathepsin B and L in periodontal ligament (PDL) of rat molar."J Dent.Res.. (in press).
• [文献書誌] Amizuka, N.: "Recent studies on the biological action of parathyroid hormone (PTH)-related peptide (PTHrP) and PTH/PTHrP receptor in cartilage and bone."Histol. Histopath. (in press).
• [文献書誌] 小澤英浩: "最新骨粗鬆症"ライフサイエンス出版. 640 (1999)
• [文献書誌] 網塚憲生: "カルシウム その基礎・臨床・栄養"ライフサイエンス出版. 277 (1999)
• [文献書誌] 江尻貞一: "バイオイメージングの最先端"先端医療技術研究所. 324 (1999)
• [文献書誌] 江尻貞一: "走査電子顕微鏡"共立出版社 (印刷中).
• [文献書誌] 網塚憲生: "カルシウムと骨"朝倉書店 (印刷中).