学位研究紹介

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学 位 研 究 紹 介

培養自家骨膜細胞移植を用いた上顎洞底挙上術における歯槽骨再生の評価法としての三次元 CT 画像解析システムの有用性
Usefulness of three-dimensional
computed tomography image analysis
system as an evaluation method forsinus lift bone regeneration with thecultured autogenous periosteal cell graft
新潟大学大学院医歯学総合研究科

博士課程・口腔生命科学専攻

顎顔面口腔外科学分野（主任：冨原圭，指導者：永田昌毅）

笠原映

Division of oral and Maxillofacial Surgery Facalty of Dentisry &Guraduated School of Medicine and Dental Sciences, Niigata

い患者（培養骨膜細胞（−）群）に分け，術前，術後６か月，術後１年，術後３年の４時点での CT 画像をについて，三次元画像解析システム（SYNAPSE VINCENT®，
FUJIFILM，Tokyo）を用いた骨形成過程の評価を行った。
分析は再生骨領域の体積とともに，Misch の分類に基づいて，再生骨領域の 3D 画像を D1（1250 H.U. 以上），
D2（850 H.U. 〜 1250 H.U.），D3（350 H.U. 〜 850 H.U.），
D4（150 H.U. 〜 350 H.U.），D5（150 H.U. 以下）に分類し，CT 値分布の経時的推移を検出し，上顎洞底挙上術後の歯槽骨形成過程を観察した。統計処理は，計測された培
養自家骨膜細胞（+）群および培養骨膜細胞（−）群の各CT 値分画が全体に占める割合について，時点ごとに対応のない t 検定を用いて検討した。また，移植骨の体積変化について術後６か月から術後３年までの培養骨膜細胞（+）群，培養骨膜細胞（−）群の経時的な比較を行った。

University (Director: Prof. Kei Tomihara, Leader: Masaki Nagata)【結Aki Kasahara果】

患者の内訳は，培養骨膜細胞（+）群は 12 名（男性【背景および目的】

７名，女性５名）で平均年齢 60 歳，17 部位（右側９部位，歯槽骨および顎骨欠損に伴う咬合機能の喪失は，口腔領８名（男性４名，女性４名）で平均年齢 60 歳，９部位（右左側８部位）であり，一方，培養骨膜細胞（−）群は，域における様々な機能の低下を招き，Quality of life の著し側７部位，左側２部位）であった。

い低下とともに，社会活動の制限を引き起こす原因となる。

両群ともに移植材領域の体積は経時的に減少したが，腫瘍や外傷，先天性疾患などの様々な口腔疾患の治療におその減少速度は術後６か月から１年で大きく，術後１年

いては，歯槽骨や顎骨を広範囲に失うこともしばしばあり，から３年では緩徐となる傾向があった。さらに，術後６顎骨再建治療とともに，顎補綴やインプラント治療によっか月から１年では培養骨膜細胞（−）群での体積減少がて，咬合の回復と咀嚼機能の回復を見据えた治療が望まれ大きく，逆に術後１年から３年では培養骨膜細胞（+）

る。上顎の歯槽骨萎縮症に対するインプラント治療では，群での体積減少が大きい傾向があった。

従来，自家骨や人工骨を用いた上顎洞底挙上術が広く行わ

再生骨領域の CT 値分布は，両群で海綿骨レベルに相れている。新潟大学医歯学総合病院では 2016 年より，上当する D3 領域を主体とした再生骨が形成されていた。培

顎洞底挙上術に対して培養自家骨膜細胞移植材を併用した養骨膜細胞（−）群では，自家骨レベルに相当する D1 領歯槽骨顎骨再生医療を開始している。120 例の臨床実績を域と軟組織レベルに相当する D5 領域の割合が培養骨膜有し，その開発過程で骨再生過程における優れた評価法の確立について検討を行ってきた 1, 2）。本研究の目的は，歯槽骨顎骨再生医療における三次元画像解析システムを用いた骨形成過程評価の有用性について検証することである。

【対象と方法】
2011 年から 2017 年までに，新潟大学医歯学総合病院でインプラント治療に先立ち上顎洞底挙上術を施行した患者のうち，培養自家骨膜細胞移植を行った患者（培養骨膜細胞（＋）群）と，培養自家骨膜細胞移植を併用しな－ 33 －図 1：全体積の経時的変化

新潟歯学会誌

3452（1）：2022

た。初期段階では移植材成分の吸収と骨形成が促進される結果として体積変化が大きくなり，続くリモデリング期
では骨代謝や骨改造が主体となったため，体積変化が緩徐になったと考えられる。最終的には体積減少は緩徐になるが培養骨膜細胞（+）群の方が，より早い段階で初期骨形成のフェーズを完了し，続く生理的な骨改造の段階へシフトするため，体積変化が早期に安定化すると考えられる。
培養骨膜細胞（+）群と，培養骨膜細胞（−）群の骨の形成過程を CT 値分布において比較すると，術後６か月の段階で培養骨膜細胞（+）群の方が，海綿骨領域に
図 2：再生骨領域の CT 値分布相当する D3 領域が有意に高く，軟組織領域に相当するD5 が有意に低い結果が得られた。培養骨膜細胞（+）

細胞（+）群よりも術後全ての時期において高い割合で推群では，術後６か月の段階で海綿骨の形成が迅速に進行移する傾向があった。培養骨膜細胞（+）群では術後６かしたと考えられる。さらに，D3 領域の割合は培養骨膜月の時点において，培養骨膜細胞（−）群よりも D3 領域細胞（+）群で，培養骨膜細胞（−）群と比し，全時点が再生骨領域全体に占める割合が有意に高く，一方で軟で高い傾向があった。CT 値レベル D3 の骨はインプラ組織レベルに相当する D5 領域の割合は有意に低かった。

ント治療に適した構造の骨とされ，培養自家骨膜細胞が【考良質の骨再生をもたらすことを示唆している。

察】【結インプラント治療の前処置である歯槽骨・顎骨再生に語】

おいて，画像評価は治療計画立案や予後観察において重三次元 CT 画像解析システムを用いて移植骨の CT 値

要であり正確な画像評価は治療成績の向上や的確な予後分布の経時的な測定を行うことによって，上顎洞底挙上観察に繋がる。硬組織を三次元的に評価するには，Cone術における移植骨の体積変化と，再生骨領域内の骨形成

beam C T（CBCT）もしくは Multi detector CT（MDCT）の質的変化を評価することが可能となった。この解析方が有用である。CBCT は解像度が高く骨梁構造の観察に法は今後，多様な領域の骨再生療法にも幅広く応用可能は最も適しているものの，CT 値を用いた評価ができなな手法になり得ると考える。

い。したがって，CT 値を含めた評価を目的とする場合は MDCT を用いる必要があり，MDCT を用いた方法には，体積変化を測定するものや骨の硬さを CT 値によって評価するものなど，様々な方法が存在している。

【参 考 文 献】
１）Masaki Nagata, Hideyuki Hoshina, Minqi Li,

小川らは，上顎洞底挙上術後の再生骨領域に対して三次Megumi Arasawa, Kohya Uematsu, Shin Ogawa,

元 CT 画像データを用いて術前と術後の画像データから座標

Kazuho Yamada, Tomoyuki Kawase, Kenji

軸を設定しサブトラクションすることで再生骨領域の CT 値

Suzuki, Akira Ogose, Ichiro Fuse, Kazuhiro

分布を観察し，三次元 CT 画像データを用いた経時的観察

Okuda, Katsumi Uoshima, Koh Nakata, Hiromasaの有用性を示した 2）。正確な画像評価が可能であった一方で，Yoshie, Ritsuo Takagi. A clinical study of alveolar

作業が煩雑であり実臨床での運用においては課題が残った。

bone tissue engineering with cultured autogenous

これに対して本方法は基準点を設定することで再生骨領域

periosteal cells: Coordinated activation of boneの CT 値分布の抽出を自動的に行うことが可能であり再生骨formation and resorption. Bone（2012）1123–1129.

領域の観察が短時間で可能となった。実際の臨床応用を見

２）Shin Ogawa, Hideyuki Hoshina, Koh Nakata,

据えた場合は，作業が煩雑な座標軸上での観察は事実上不Kazuho Yamada, DDS, Kohya Uematsu, DDS,可能であるが，本研究で用いた自動化した解析システムを用Tomoyuki Kawase, Ritsuo Takagi, Masaki

いれば，3D 画像上で再生骨領域の評価が臨床的に可能であNagata. High-Resolution Three-Dimensional

る。本方法はこれまでの画像解析法の臨床実用上の問題点

Computed Tomography Analysis of the Clinicalを解決し，骨再生医療一般において応用可能である。

Efﬁcacy of Cultured Autogenous Periosteal Cells

培養骨膜細胞（+）群と培養骨膜細胞（−）群ともに，

in Sinus Lift Bone Grafting. Clinical Implant

急速な体積減少が術後６か月から術後１年で観察され，Dentistry and Related Research, Volume 18,

術後１年から術後３年ではそれが緩徐となる傾向があっ

Number 4, 2016: 707-716.

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