2015 Fiscal Year Research-status Report
新規海綿骨構造指標と有限要素法を活用した２型糖尿病の構造的骨質低下機序の解明
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15K19286
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
清原 信昭 島根大学, 医学部, 助教 (50733656)
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2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 有限要素法 / ２型糖尿病 / 椎体骨折 / 臨床CT画像 / 骨質 / 構造特性 / 材質特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
２型糖尿病では骨密度が高くとも骨折リスクが高く、骨質低下により骨折リスクが増加する。骨の構造的要素は、材質的要素とともに骨質を構成する要素だが、骨折リスクとの関連は解明されていない。
今年度の本研究では、近年計測が可能となった、臨床CT装置の画像を用いた有限要素法により算出した椎体強度と既存椎体骨折の関連を検討した。
臨床CT画像より既報に従い有限要素法を適応して算出した椎体強度指標は、既報の非糖尿病者よりも高値であった。また、性別に関わらず椎体骨折の有無間で強度指標値に有意差を認めず、また椎体骨折の重症度の影響を受けなかった。
有限要素法では、２つの骨質構成要素のひとつである構造特性を、CT画像を用いて反映が可能である。しかし強度計算に必要とする材質特性値は、糖尿病患者から得た固定値が存在せず、既存の非糖尿病患者の固定値を用らざるを得ない。本研究においても既報で確立した非糖尿病者の材質特性値を用いて強度計算を実施した。この材質特性値以外は患者由来のデータを採用していることから、非糖尿病者の材質特性値を用いたことが椎体骨折の有無と算出した強度値が解離した原因と考えられた。
本研究結果によれば、２型糖尿病患者の強度掲載において非糖尿病者の材質特性を与えると、現実の骨折有無との結果が解離することから、２型糖尿病患者の骨脆弱性は構造特性よりも材質特性の影響を強く受けていることが間接的に示唆された。考えられた。また強度指標値が非糖尿病者よりも高値であったことから、２型糖尿病患者の材質特性は、非糖尿病者よりも脆弱であることが示唆された。
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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
上記研究成果を学会発表し、英文投稿し受理されており、順調に遂行できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
椎体骨の海綿骨微細構造と骨脆弱性の関連を検討するために、臨床CT画像を画像解析業者へ解析を依頼する。椎体骨折の有無間で解析された骨微細構造を比較し、骨脆弱性に関連する構造因子を同定する。
有限要素法と異なり、材質特性値を必要としない検討であることから、椎体海綿骨の微細構造が骨脆弱性に対する影響を明らかにすることが可能と考えられる。
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| Causes of Carryover |
骨微細構造画像解析のため、画像解析会社に見積もりを依頼したところ、依頼件数が多いため、次年度予算を必要としたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
骨微細構造画像解析を画像解析会社に依頼を行う。
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Research Products
(4 results)
