| Project/Area Number |
23K10547
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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 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | Kansai Medical University |
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Principal Investigator |
福元 喜啓 関西医科大学, リハビリテーション学部, 准教授 (30636121)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
甲田 勝康 関西医科大学, 医学部, 教授 (60273182)
市橋 則明 京都大学, 医学研究科, 教授 (50203104)
谷口 匡史 京都大学, 医学研究科, 助教 (00827701)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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| Keywords | 超音波画像診断装置 / 筋内脂肪 / 筋変性 / 高齢者 |
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| Outline of Research at the Start |
超音波画像上の筋の白さ（筋輝度）は、簡便な筋内脂肪量の指標として広く用いられているが、筋力低下や運動機能障害を十分には捉えられなかった。本研究では、プロトン磁気共鳴分光法などの高度なMR画像技術を用い、筋細胞内・外の脂肪や筋間脂肪といった多要素の筋変性を解析し、筋力や運動機能への影響を検討する。さらに、MR画像技術によるこのような多要素の筋変性を超音波法によって推定する筋変性推定モデルを構築するとともに、実際に地域の高齢者コホートにおいてモデルの実用性検証を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
超音波画像上の筋の白さ（筋輝度）は、簡便な筋内脂肪量の指標として広く用いられている。しかし超音波は組織内で減衰してしまうことや、筋膜外の筋間部分に存在する脂肪を評価できないことなどにより、筋輝度では筋力低下や運動機能障害を十分には捉えられなかった。そこで本研究の目的は、1）プロトン磁気共鳴分光法などの高度なMR画像技術を用い、筋細胞内・外の脂肪や筋間脂肪といった多要素の筋変性を解析し、筋力や運動機能への影響を検討すること、2）MR画像技術によるこのような多要素の筋変性を超音波法によって推定する、「筋変性推定モデル」を構築することとした。具体的には、超音波の減衰補正やパノラマ機能を用いてモデルの推定精度の向上を図るとともに、実際に地域の高齢者コホートにおいてモデルの実用性検証を行うこととした。
前年度までに、高齢者100名に対して、MR画像、超音波撮像、身体特性評価、筋力・運動機能測定、質問紙評価を行っている。
今年度は、以下の1）、2）を実施した。
1）MR画像技術による多要素筋変性の確立に向けた解析：プロトン磁気共鳴分光法による筋細胞内・外の脂肪と筋力・運動機能や身体特性との関連を検討した。結果、筋細胞外脂肪は筋力や運動機能、身体活動量との関連が認められた一方、筋細胞内脂肪による関連は限定的であることが明らかとなった。
2）超音波法による筋変性推定モデルを構築に向けた解析：超音波ビーム特性やエコー処理過程の最適化、深さによる減衰の補正といった様々な手法を駆使し、筋輝度による筋内脂肪の推定アルゴリズム作成を図ったものの、その精度は限定的であった。また、超音波パノラマ機能による筋断面積および筋間脂肪面積の推定アルゴリズム作成を行った結果、筋断面積については一定の精度が得られたものの、筋間脂肪面積については精度が限定的であった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
プロトン磁気共鳴分光法による筋細胞内・外の脂肪と筋力・運動機能や身体特性との関連については明らかにできた。一方、当初予定していた、MR画像技術による多要素の筋変性を超音波法によって推定する筋変性推定モデルの構築については、上述の理由により達成できなかった。
またそのため、当初予定していた、高齢者コホートでの超音波法による筋変性推定モデルの実用性検証を開始するに至らなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度に引き続き、MR画像技術を基盤とした超音波法による筋変性推定モデルを構築に向けた解析を行う。プロトン磁気共鳴分光法を基に、超音波ビーム特性やエコー処理過程の最適化、深さによる減衰の補正を行い、超音波法によるIMCL、EMCLの推定アルゴリズムの作成を図る。合わせて、撮像したパノラマ超音波画像の誤差を、T1強調画像に基づいて補正し、筋断面積と筋間脂肪面積の算出アルゴリズムの作成を図る。さらに、実際に地域の高齢者コホートにおいてモデルの実用性検証を行う。
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