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

单色同步辐射CT骨内局部灌注与骨微结构同步评价方法的建立

基本信息

批准号：
17650138
负责人：
松本健志
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

关于局部骨内灌注的测量，该主题的目标之一是在2018财年中，我们建立了一种方法1）使用同步辐射在体内中使用同步辐射的小梁网络结构分析，以及2）使用CCD微型Sicroscope在骨膜微循环下进行微循环分析。 1）在手术后的坐骨神经截肢的ICR小鼠中进行体内CT测量（BL20B2，分辨率为12μM），在手术后一周，在春季-8同步辐射设施手术后的四天和10天。将鼠标固定在自制产品制造的特殊支架上，并测量膝关节。为了捕获小梁结构随时间的近端形而上学的变化，随着时间的推移，通过最大化相互信息的量，获得的图像是叠加的。这使得可以评估骨小梁骨的形成和吸收。由于坐骨神经切割，小梁骨的数量在废弃的侧面和未处理的一侧都减少，小梁骨的宽度增加，但残留一侧的小梁骨宽度的增加小于未经处理的一侧。此外，骨吸收和形成量均在废弃的一侧下降，据估计，骨骼更新将减少。 2）在麻醉下，一个后肢的Wistar大鼠在一个后肢的坐骨神经均暴露于两个后肢的胫骨，并且在体内显微镜中CCD的尖端探针被近距离近端，以在骨膜下进行微循环成像。创建了用于使用红细胞流量模式测量血流速度和血管直径的算法，以确认其有用性。观察到由乙酰胆碱和硝化苯甲酸引起的血液动力学变化证实，在坐骨神经切割引起的骨萎缩侧减少了内皮依赖性的血管舒张，这表明骨循环与骨形成有关。