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X線CTによる骨修復材料の生体内変化の直接観察


目的と背景:ラットに埋入した骨セメント量を経時的に測定できる技術を開発

背景
骨セメントは、ペースト状のため、埋入量や生体内での吸収過程が正確に測れない。また、現状は、生体より取り出した試料を評価するため、経時的な測定が不可能

目的
骨修復材料等の生体内における経時変化を動物を生かしたまま3次元画像化・解析することにより、体内吸収過程を評価できる技術を開発する。

成果

1) 方 法

1. 骨セメントをラットの大腿骨および皮下に埋入
2. 麻酔をかけたラットをX線CTで撮影し、数百枚のCT断層像を撮影
3. 2値化により骨セメント部位を抽出し、3次元解析
4. 同一ラットを用いて、1ヶ月、3ヶ月、6ヶ月及び12ヶ月経過後の体積変化を解析

麻酔で眠っているラット X線CT撮影状況



2) 結果
X線CTによる骨中の骨セメントデータの抽出

大腿骨内埋入の経時変化 皮下埋入の経時変化



3) 成果のまとめ

(1) ラット体内に埋入した骨セメントの体積変化をラットを生かしたまま、1年間測定した。 現在、継続測定中
(2) 大腿骨内に埋入した場合の体内吸収量は、12ヶ月後で約8%であった。
(3) 皮下に埋入した場合は、1ヶ月後に約5%増え、その後減少した。
骨修復材料の体内吸収過程を明らかにした。



4) 今後の展開

1)分解能の向上
2)解析技術の多様化
インプラント材料の体内挙動の
経時観察・解析技術の高度化

参考文献:Y.Ikeda, Y.Mizuta and M.Mizuno, Advanced Cerram. Mater. and Structures:B,833-8(2002).

【謝 辞】 本研究は、経済産業省の「健康安心プログラム 生体親和性材料」の一環としてNEDOの委託を受けて京都大学医学部と実施したものである。
 発表者: 水田安俊

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