3D MRIを用いた変形性膝関節症の診断ー関節鏡、単純X線、超音波検査との比較
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22K09301
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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 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
大関 信武 東京医科歯科大学, 統合研究機構, 講師 (10755359)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関矢 一郎 東京医科歯科大学, 統合研究機構, 教授 (10345291)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 変形性膝関節症 / MRI / 超音波 |
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| Outline of Research at the Start |
我々が開発した3D MRI解析システムでは、自動で軟骨の厚み・体積、軟骨面積率を算出できるほか、半月板の逸脱体積、半月板被覆率を定量的に評価可能である。これら変形性膝関節症の初期病態の定量化により、新たな診断基準の確立や治療効果判定基準の確立が期待される。本研究では、本システムを用いた膝関節軟骨・半月板の定量評価について、関節鏡、単純X線、2D MRI評価、超音波など従来の検査法と比較して妥当性を検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題において、我々が開発した3D MRI解析システムを用いた膝関節軟骨・半月板の定量評価を行っている。現在、内側半月板損傷や高位脛骨骨切り術の対象となる変形性膝関節症患者50膝以上の解析を行った。軟骨の厚さ、体積、軟骨面積率と関節鏡による軟骨スコアリングにおいて、大腿骨内側顆・脛骨内側顆のそれぞれ9つのサブ領域に区分して検討したところ、大腿骨内側顆では関節鏡では確認できない3つのサブ領域を除く６つのすべてのサブ領域において相関が認められた。脛骨内側顆では９つのサブ領域中5つのサブ領域において相関が認められた。特に脛骨側では、前方から中央の中央～外縁におけるサブ領域で相関が認められており、変形性膝関節症における軟骨摩耗がこの領域から始まることを証明したと言える。
また、O脚（いわゆる内反膝）といった下肢アライメント異常は変形性膝関節症の主要な原因となることが古くから知られているが、３DMRIによる軟骨の厚さや面積率との関連を調べた報告はなく、本課題において両者の関連についても解析を行っている。また半月板逸脱が変形性膝関節症の発症および進行の重要な因子として近年注目されており、MRIにおける半月板逸脱と３DMRI解析における半月板が脛骨内側顆の関節軟骨を被覆する割合である半月板被覆率との関連について解析を行っている。半月板逸脱は超音波検査でも調べることができるため、３D MRIにおける半月板被覆率と超音波による半月板逸脱の関連を調べている。本病態を解明することは、新たな疾患修飾薬や手術治療の開発につながるものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
3D MRI解析システムを用いた膝関節軟骨・半月板の定量評価を、内側半月板損傷や高位脛骨骨切り術の対象となる変形性膝関節症患者50膝以上の解析を行っており、おおむね順調に研究を進めることができている。軟骨の厚さ、体積、軟骨面積率と関節鏡による軟骨スコアリングにおいて、大腿骨内側顆・脛骨内側顆のそれぞれ9つのサブ領域に区分して検討したところ、大腿骨内側顆では関節鏡では確認できない3つのサブ領域を除く６つのすべてのサブ領域において相関が認められた。脛骨内側顆では９つのサブ領域中5つのサブ領域において相関が認められた。特に脛骨側では、前方から中央の中央～外縁におけるサブ領域で相関が認められており、変形性膝関節症における軟骨摩耗がこの領域から始まることを証明することができた。本結果は国際英文誌において報告した。また、手術において関節鏡で大腿骨を評価する際、その円周上の形状から通常評価していた後方領域は、3D MRIで評価すると中央領域に該当し、3D MRIの後方領域とは一致しないことが分かった。今後、軟骨を評価していく上で、どの部位を評価しているのかを正確に把握することは重要であり、本結果も英語論文で報告した。現時点での進捗状況は順調であり、引き続き変形性膝関節症の病態を解明する研究を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在3D MRI解析を行った症例の下肢アライメントデータを単純X線より計測し、膝関節軟骨・半月板の定量評価と下肢アライメントの関連について解析を進めている。O脚（いわゆる内反膝）といった下肢アライメント異常は変形性膝関節症の主要な原因となることが古くから知られているが、３DMRIによる軟骨の厚さや面積率との関連を調べた報告はないため、本課題において両者の関連を解析することで、変形性膝関節症の病態をより解明することができる。
また、変形性膝関節症の発症および進行の重要な因子として近年注目されている半月板逸脱を2D MRIでの計測および超音波での計測を行い、３DMRI解析における半月板が脛骨内側顆の関節軟骨を被覆する割合である半月板被覆率との関連について解析を行っていく。また、半月板逸脱に対する新たな治療法である鏡視下Centralization法は膝OAの予防効果が期待されるが、半月板逸脱抑制効果など、まだ不明な点も多い。Centralization法の有効性を３DMRI解析を用いて評価することにより、その効果を判定することができる。半月板逸脱の病態を解明することは、新たな疾患修飾薬や手術治療の開発につながるものであり、症例数を増やして検討していく。
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Report
(1 results)
Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Autologous synovial MSC transplantation suppresses inflammation caused by synovialharvesting and promotes healing in a microminipig repaired meniscus model2023
Author(s)
Nobutake Ozeki, Mitsuru Mizuno, Shinobu Yanada, Takuya Okada, Rei Kubota, Yoshihisa Kushida, Hideto Furuoka, Kentaro Endo, Hisako Katano, KentaromNakamuram, Shoji Ohyam, Hideyuki Kogam, Ichiro Sekiya.
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Journal Title
Transplantation Proceedings
Volume: 55
Pages: 470-480
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Peer Reviewed
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