脳べータアミロイドやレビー小体の位相X線CT装置を用いた観察の試み

X線は生体内を観察する重要な技術として広く利用されている。今日用いられているX線画像は、被射体を透過したX線の吸収差を捉えて形成されるが、X線の波の性質を用いた新しいイメージング法が世界中で注目されている。波の屈折を捉えると、生体構成元素H,C,N,Oに対する感度が従来の透過法より約千倍高くなり、生体軟部組織構造を無造影で画像化できる。我々は、位相情報を画像化する干渉計を用いた位相X線イメージング装置を開発した(Nature Med.2, 473, 1996; Radiol.214, 298, 2000)。本装置を用い、老齢ラットの腎臓を撮影し、糸球体機能異常のため尿細管内に蛋白が高密度(周囲に比べて約3-5倍)で集積している画像を得た。これに類似した病的な変化として、痴呆性疾患、アルツハイマー病でのβアミロイド沈着があり、本技術により、アルツハイマー病モデル動物で0.04-0.08mm大のβアミロイドの画像化に世界で初めて成功した(Neuroscience 138, 1205, 2006)。本研究では、アルツハイマー病モデル動物脳や、人の脳摘出標本(アルツハイマー病及びパーキンソン病)を撮影し、位相型X線イメージングで詳細なアミロイド斑構造やレビー小体の脳内沈着が描出できるか検討する。SPring-8で2007年12月に5日間にわたり、高空間分解能な干渉計を用いた位相X線撮影実験をMedica1-Bio Trial Use課題の下で実施した。対象は、アルツハイマー病及びレビー小体認知症患者の脳病理標本である。病理標本の免疫染色と得られた位相X線CTデータの再構成画像との対応を現在行っている。人のアミロイド斑は、動物で得られた病変より小さい可能性が示された。人の脳の場合、動物実験と違い灌流固定がされていないため、血管中に残っている凝固した血液の弁別が問題となった。血管とアミロイド斑を弁別する画像処理ソフトウェアの開発を進め線状構造を有する事の多い血管の削除に成功した。レビー小体は小さすぎるためか検出ができていない。

X線は生体内を観察する重要な技術として広く利用されている。今日用いられているX線画像は、被射体を透過したX線の吸収差を捉えて形成されるが、X線の波の性質を用いた新しいイメージング法が世界中で注目されている。波の屈折を捉えると、生体構成元素H,C,N,Oに対する感度が従来の透過法より約千倍高くなり、生体軟部組織構造を無造影で画像化できる。我々は、位相情報を画像化する干渉計を用いた位相X線イメージング装置を開発した(Nature Med.2, 473, 1996; Radiol.214, 298, 2000)。本装置を用い、老齢ラットの腎臓を撮影し、糸球体機能異常のため尿細管内に蛋白が高密度(周囲に比べて約3-5倍)で集積している画像を得た。これに類似した病的な変化として、痴呆性疾患、アルツハイマー病でのβアミロイド沈着があり、本技術により、アルツハイマー病モデル動物で0.04-0.08mm大のβアミロイドの画像化に世界で初めて成功した(Neuroscience 138, 1205, 2006)。本研究では、アルツハイマー病モデル動物脳や、人の脳摘出標本(アルツハイマー病及びパーキンソン病)を撮影し、位相型X線イメージングで詳細なアミロイド斑構造やレビー小体の脳内沈着が描出できるか検討する。SPring-8で2007年12月に5日間にわたり、高空間分解能な干渉計を用いた位相X線撮影実験をMedica1-Bio Trial Use課題の下で実施した。対象は、アルツハイマー病及びレビー小体認知症患者の脳病理標本である。病理標本の免疫染色と得られた位相X線CTデータの再構成画像との対応を現在行っている。人のアミロイド斑は、動物で得られた病変より小さい可能性が示された。人の脳の場合、動物実験と違い灌流固定がされていないため、血管中に残っている凝固した血液の弁別が問題となった。血管とアミロイド斑を弁別する画像処理ソフトウェアの開発を進め線状構造を有する事の多い血管の削除に成功した。レビー小体は小さすぎるためか検出ができていない。