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A global perspective on orthopaedic surgery: utilizing bone quality metrics to predict postoperative complications

Research Project

Project/Area Number 22KK0265
Research Category

Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 90140:Medical technology assessment-related
Research InstitutionShowa University

Principal Investigator

石川 紘司  昭和大学, 医学部, 講師 (40794946)

Project Period (FY) 2023 – 2025
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥15,470,000 (Direct Cost: ¥11,900,000、Indirect Cost: ¥3,570,000)
Keywords脊椎手術 / 骨粗鬆症 / In silico強度解析 / 有限要素解析 / インプラント / 骨代謝 / 術後合併症 / 整形手術 / 骨の質
Outline of Research at the Start

整形外科領域の手術では、ほぼ必ず「骨」を扱う。近年、高齢社会や医療の進歩の恩恵をうけ、高齢者に対する手術適応は急拡大した。一方で、骨脆弱性の強い高齢者は、インプラント関連合併症(スクリューの緩みなど)を起こしやすく、痛みの遷延や再手術率が高いことが課題となっている。
これまで我々は、独自のBiomechanical Analysisを組み合わせることにより、未来の起こりうる合併症を予測し、より安全な手術アルゴリズムの基盤を構築してきた。本課題では国際共同研究を行うことにより、人種間の違いも含めた「骨の質を基軸とした安全な手術の実現・良好な長期成績の獲得」という新たなコンセプトの国際展開を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

様々な障壁はあったものの、本年度は多くの施設と国際共同研究基盤を整えることができたと感じている。直接的な結果につながる解析業務に多くの時間を費やしてきた一方、基課題と本課題を円滑に進めるために、研究チームとして前進することに注力してきた。結果、現在のところ、良い環境で研究を進めることができていると感じている。また、他施設との多くの会議を経て、新たな展開も生まれており、今後はさらなるダイナミックな展開を期待している。さらに、Cornel大学の関連病院である、Hospital for Special Surgeryと共に行った共同研究の一部結果をアメリカ整形外科基礎学会(2024年2月)で発表することができた。こちらに関しては、より解剖学的なアプローチをとり「どのようにCaucasian(白人)の椎体骨の加齢性変化が骨強度に影響するのか」を明らかにした。その他にも、Caucasianの筋肉の脂肪変性と椎体骨強度との連関についても精査し、MRI画像より測定される脂肪変性が骨の強度そのものに影響する可能性を報告した。その他の様々な因子もCaucasian(白人)の骨強度に関与することが想定されるが、今後はさらに骨と多臓器連関について人種間の違いも考慮しながら調査していく予定である。その他のプロジェクトとしては、本邦や世界中の臨床Dataを用い、UC Burkeley大学との共同研究準備を行っている。こちらに関して準備段階ではあるが、今後発展的な研究を行うことができる可能性が高いと感じている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

他施設との多くの会議を経て、新たな展開も生まれており、いくつかの研究結果は国際誌に投稿準備中である。その他にも、いくつかの研究結果は国際学会で発表することができた。さらに現在進行形で新たに始まったプロジェクトもあり、進捗状況は比較的順調と考える。

Strategy for Future Research Activity

今後はこれまで構築した研究チームを最大限活用し、研究時間のさらなる確保と効率化を目指す。基課題に関しても継続して症例登録と解析を行っていく予定である。また、社会に還元できるよう、アウトプットにも注力していきたい。さらに、同時に進めているその他の国際共同研究プロジェクトも精力的に発展させる予定である。今年度も新たな着眼点で国際共同研究に従事し、新たなパイプラインを強固にし、新たな知見を発信したい。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Open Access: 3 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] The potential effect of romosozumab on perioperative management for instrumentation surgery2024

    • Author(s)
      Koji Ishikawa, Soji Tani, Tomoaki Toyone, Koki Tsuchiya, Tomoko Towatari, Yusuke Oshita, Ryo Yamamura, Takashi Nagai, Toshiyuki Shirahata, Katsunori Inagaki, Yoshifumi Kudo
    • Journal Title

      medRxiv

      Volume: 23298298 Pages: 23298298-23298298

    • DOI

      10.1101/2023.11.09.23298298

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Changes in Testing and Treatment Methods in Osteoporosis Care2024

    • Author(s)
      Takashi Nagai, Koji Ishikawa, Koki Tsuchiya, Sojiusuke Oshita, Keizo Sakamoto, Nobuyuki Kawate, Yosh Tani, Yusuke Dodo , Yifumi Kudo
    • Journal Title

      J Osteoporosis

      Volume: 9629891 Pages: 9629891-9629891

    • DOI

      10.1155/2024/9629891

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Relationship between sacral-abdominal wall distance, movement performance, and spinal alignment in osteoporosis: a retrospective study2024

    • Author(s)
      Takashi Nagai, Makoto Miyagami, Shota Nakamura, Keizo Sakamoto, Koji Ishikawa, Ichiro Okano, Fumihito Kasai, Yoshifumi Kudo, Nobuyuki Kawate
    • Journal Title

      BMC Geriatric

      Volume: 24 Issue: 1 Pages: 252-252

    • DOI

      10.1186/s12877-024-04865-x

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The influence of paraspinal muscle fatty degeneration on bone strength measured by finite element analysis2024

    • Author(s)
      Soji Tani, Koji Ishikawa, Erika Chiapparelli, Gaston Camino-Willhuber, Lukas Schönnagel, Thomas Caffard, Ali E. Guven, Ek Tsoon Tan, Jennifer Shue, John A. Carrino, Federico P. Girardi, Andrew A. Sama, Frank P. Cammisa, Alexander P. Hughe
    • Organizer
      ORS
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impact of Lumbar Degenerative Change on Vertebral Bone Strength: A Finite Element Analysis2024

    • Author(s)
      Soji Tani, Koji Ishikawa, Erika Chiapparelli, Gaston Camino-Willhuber, Lukas Schönnagel, Thomas Caffard, Ali E. Guven, Jennifer Shue, John A. Carrino, Federico P. Girardi, Andrew A. Sama, Frank P. Cammisa, Alexander P. Hughes
    • Organizer
      ORS
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Assessment of Romosozumab Treatment on Spine Bone Strength Using Biomechanical Computed Tomography Virtual Stress Tests2023

    • Author(s)
      TM. Keaveny, Mary Oates, Donald Betah, Yifei Shi, Jen Timoshanko, Corinna C. Zygourakis, Mohamad Bydon, Kelly Krohn, Koji Ishikawa
    • Organizer
      ASBMR
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mouse model of uncoupled bone remodeling upon discontinuation of anti-RANKL antibody therapy2023

    • Author(s)
      Koji Ishikawa, Soji Tani, Sakai Nobuhiro, Yoshifumi Kudo, Hideyo Horiuchi, Kimura-Suda Hiromi, Masamichi Takami, Tsuji Mayumi, Katsunori Inagaki, Yuji Kiuchi, Takako Negishi-Koga
    • Organizer
      ASBMR
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-02-01   Modified: 2024-12-25  

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