三次元画像解析に基づく新規骨性パラメーターによる股関節疾患の遠隔画像診断法の確立
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21K11333
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59020:Sports sciences-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
入江 徹 北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (30609839)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金井 理 北海道大学, 情報科学研究院, 特任教授 (90194878)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 寛骨臼形成不全 / 三次元的骨形態解析 / 三次元画像解析 / 股関節骨形態 / 遠隔医療 |
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| Outline of Research at the Start |
新型コロナウイルスの感染拡大、地域間医療格差の拡大によって、遠隔医療が社会的に求められていますが、スポーツ医学の診断は触診などの身体所見の重要性が高く、その遠隔医療は立ち遅れています。股間関節の骨の形は関節の不安定性（ぐらつき）に影響し、関節の不安定性は股関節痛、変形性股関節症の主な原因の一つです。
本研究では、股関節の不安定性に関連しうる骨の形態を独創的な方法で三次元的に計測します。さらに股関節の実際の不安定性を詳細に評価し、骨の形態と関節不安定性の間の相関関係を評価することにより、画像データに基づく診断、股関節疾患発症リスク予測、治療法選択の方法を確立し、遠隔医療への発展を目指します。
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| Outline of Annual Research Achievements |
寛骨臼形成不全患者では単純レントゲンによる重症度が同程度でも、変形性股関節症に進行する例としない例があり、関節の不安定性が影響を与えていると考えれています。私たちはこれまでに寛骨臼形成不全患者の股関節外転時の大腿骨頭中心変位パターンを解析し、Medialization・Hinge action・Centeringの三型に分類できることを報告しました。Hinge action型は、外方化したのち急激に内方化に転じる特徴的な動きを示すパターンですが、どのような機序で生じるパターンなのか不明でした。そこで私たちは、このようなパターンを生じる原因として、いびつな大腿骨頭形状が関与しているとの仮説のもと、股関節中間位から外転時の大腿骨頭中心変位と大腿骨頭形状の関係性を三次元的に定量評価しました。
寛骨臼形成不患者の術前評価に用いられたCTデータから作成した三次元股関節CTモデルと同じく術前評価目的に実施された股関節中間位肢位から外転肢位への動的X線透視画像データを2D-3D registrationし、Hinge action型の三次元外転モデルを作成しました。そして大腿骨頭の重心を大腿骨頭中心とした近似球を作成し、この近似球から半径＋0.5mmと-0.5mmの仮想球を作成し、各仮想球におけるHinge actionにおいて最大外方化もしくは内方化に転じるときの大腿骨頭の接触面積変化を算出しました。
これらの接触面積変化から、大腿骨頭半径が小さいときに接触面積が小さく、骨頭半径が大きいときに接触面積が大きいと、大腿骨頭中心と寛骨臼中心と不一致が大きくなり外方化し、外方化の結果、骨頭半径が大きい部分と接触すると接触面積が大きくなると、大腿骨頭中心と寛骨臼中心が一致する方向に、急激に内方化へ転じることが示唆され、大腿骨頭の不均一な骨形態が、関節安定性に関与している可能性が示唆されました。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
