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Development of an index of intramuscular fat tissue using frequency analysis of ultrasound images

Research Project

Project/Area Number 20K11271
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionKansai Medical University

Principal Investigator

FUKUMOTO Yoshihiro  関西医科大学, リハビリテーション学部, 准教授 (30636121)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 市橋 則明  京都大学, 医学研究科, 教授 (50203104)
池添 冬芽  関西医科大学, リハビリテーション学部, 教授 (10263146)
浅井 剛  関西医科大学, リハビリテーション学部, 准教授 (50411880)
谷口 匡史  京都大学, 医学研究科, 助教 (00827701)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords超音波 / 筋内脂肪量 / 筋輝度 / フォーカス / 超音波画像診断装置 / 筋変性 / 高齢者 / 筋内脂肪
Outline of Research at the Start

筋内脂肪量の簡便な指標として,超音波画像上の筋の白さの度合いであるエコー輝度(筋輝度)が広く用いられている。しかし筋輝度はMRIやCTの筋内脂肪指標とは中等度の相関しかなかった。
本研究では,超音波画像に周波数解析を適応することで,より精度の高い筋内脂肪量のパラメータを作成する。一般的な筋評価法であるMRI画像や生体電気インピーダンス分光法との妥当性を調べ,さらに追跡調査により2年後の転倒や機能低下との関連も検討する。本研究によって,筋内脂肪量を精度高く反映する新しい超音波指標が明らかとなり,高齢者や有疾患者の筋評価で広く用いられると期待される。

Outline of Final Research Achievements

As the population continues to age, the loss of muscle mass and the accumulation of intramuscular fat have become significant concerns. Ultrasound imaging systems offer a valuable tool for measuring muscle thickness and muscle echo intensity, which can indicate intramuscular fat tissue. However, their accuracy is not always optimal. The present study demonstrated several methods to improve the accuracy of prediction of intramuscular fat tissue and muscle mass by muscle echo intensity and muscle thickness. The results of this study are expected to be widely applicable in numerous clinical settings and in the community for the rapid assessment of older adults and patients, as well as for research into future treatment methods. This is of great social significance.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高齢化の進展に伴い、加齢に伴う筋量減少や筋内脂肪の増加は大きな問題となっている。超音波画像装置は、筋量指標である筋厚や筋内脂肪指標である筋輝度を安価・簡便・非侵襲的に測定可能という大きな利点があるが、その精度は決して高くないという問題点があった。筋輝度や筋厚による筋内脂肪割合や筋量の予測精度を高める手法を示した本研究は、多くの臨床現場や地域における高齢者や有疾患者の迅速なアセスメントや、今後の治療方法のための研究で幅広く応用されることが期待され、社会的意義は大きいと考える。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022 2020 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Association of Regional Muscle Thickness and Echo Intensity with Muscle Volume, Intramuscular Adipose Tissue, and Strength of the Quadriceps Femoris2023

    • Author(s)
      Fukumoto Yoshihiro、Taniguchi Masashi、Hirono Tetsuya、Yagi Masahide、Yamagata Momoko、Nakai Ryusuke、Yamada Yosuke、Kimura Misaka、Ichihashi Noriaki
    • Journal Title

      Clinical Interventions in Aging

      Volume: Volume 18 Pages: 1513-1521

    • DOI

      10.2147/cia.s424504

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sitting vs. supine ultrasound measurements of the vastus medialis: correlations with MRI measurements and age considerations2023

    • Author(s)
      Taniguchi Masashi、Fukumoto Yoshihiro、Yagi Masahide、Hirono Tetsuya、Yamagata Momoko、Nakai Ryusuke、Yamada Yosuke、Kimura Misaka、Ichihashi Noriaki
    • Journal Title

      Journal of Physiological Anthropology

      Volume: 42 Issue: 1 Pages: 14-14

    • DOI

      10.1186/s40101-023-00331-6

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Influence of ultrasound focus depth on the association between echo intensity and intramuscular adipose tissue2022

    • Author(s)
      Fukumoto Yoshihiro、Taniguchi Masashi、Hirono Tetsuya、Yagi Masahide、Yamagata Momoko、Nakai Ryusuke、Asai Tsuyoshi、Yamada Yosuke、Kimura Misaka、Ichihashi Noriaki
    • Journal Title

      Muscle & Nerve

      Volume: 66 Issue: 5 Pages: 568-575

    • DOI

      10.1002/mus.27677

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 大腿四頭筋における筋厚・筋輝度とMRI筋体積および筋内脂肪割合との関連―長軸上の撮像部位の違いによる検討―2022

    • Author(s)
      福元喜啓、谷口匡史、八木優英、廣野哲也、山縣桃子、 中井隆介、山田陽介、木村みさか、市橋則明
    • Organizer
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 超音波測定肢位が内側広筋の筋厚・筋輝度とMRI筋体積・筋断面積および筋内脂肪割合との関係に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      谷口 匡史, 福元 喜啓, 八木 優英, 廣野 哲也, 山縣 桃子, 中井 隆介, 山田 陽介, 木村 みさか, 市橋 則明
    • Organizer
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 骨格筋超音波エコー輝度とDixon法による筋内脂肪割合との関連 ―超音波撮像におけるフォーカス位置の違いによる検討―2020

    • Author(s)
      福元喜啓、谷口匡史、八木優英、廣野哲也、山縣桃子、中井隆介、山田陽介、木村みさか、池添冬芽、市橋則明
    • Organizer
      第25回日本基礎理学療法学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 関西医科大学リハビリテーション学部 活動実績

    • URL

      https://www.kmu.ac.jp/faculty/for/result.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 関西医科大学リハビリテーション学部 活動実績

    • URL

      https://www.kmu.ac.jp/faculty/for/index.html

    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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