Three-dimensional Cartilage Quantitative Evaluation Method for Early Stage Cartilage Lesions

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K12789
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: Ogawa Munehiro 奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (30597109)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: MRI / T1rho mapping / T2 mapping / 3次元評価 / 診断能 / 軟骨定量評価

Outline of Final Research Achievements

We devised a 3D reconstruction evaluation method using T1rho mapping to improve the diagnostic accuracy of cartilage lesions in the knee joint. In this research project, the method showed a positive correlation with gross evaluation with arthroscopic findings and a negative correlation with histological evaluation, demonstrating the validity and clinical usefulness of the method from a histological standpoint. This method reflects changes in the molecular structure of the cartilage matrix that occur in arthropathic changes and may be an effective tool for detecting cartilage degeneration.

Free Research Field

スポーツ医学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、軟骨基質の組成や構造の変化を定量評価可能なMRI撮像法であるT1rhoやT2マッピングが注目されているが、従来の2次元評価では小範囲の関節障害部位の評価やその広がりを評価しえない可能性があり、膝関節の軟骨病変の診断精度の向上を目的として申請者らはT1rho マッピングを用いた3次元再構成評価法を考案した。本研究課題で、3次元再構成評価法は関節鏡所見との肉眼的評価とは正の相関を認め、組織学的評価とは負の相関を認め、組織学的見地からの本手法の妥当性や臨床的有用性を明らかにした。本手法は関節症性変化で生じる軟骨マトリックスの分子構造の変化を反映し、軟骨変性を検出するための有効な手段となりうる。