脊柱変形における椎間板変性・Modic変性が起こるメカニズムの解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K09311
• Research Institution: St. Marianna University School of Medicine
• Principal Investigator: 赤澤 努 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 教授 (90375808)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 崇根 千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (30513072) ; 松浦 佑介 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (60638336)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 椎間板変性 / Modic変性 / Modic change / 脊柱変形 / 側弯症

Outline of Annual Research Achievements

脊柱変形において椎間板変性・Modic変性が起こるメカニズムを解明するため、脊柱変形にて手術加療した患者の調査を行なっている。1968年から1988年に思春期特発性側弯症の診断を受け手術を受けた患者に対して連絡をとり調査依頼を行なった。この患者らは、脊柱矯正固定手術後に33年から51年が経過している。手術時年齢が11歳から19歳であり、調査時の年齢は47歳から70歳となっている。脊柱変形の中高年期の変化を捉えることが可能である。これら患者にX線検査、MRI、CT検査を行なっている。X線検査、MRI、CT等の画像検査と患者自己評価式スケールを用いて、脊柱変形が患者の腰痛・社会生活障害におよぼす影響を調査している。脊椎の矢状面配列異常、冠状面配列異常がどのように椎間板変性・Modic変性の発生に関与しているのか、その特徴を解析している。
また、脊柱変形に関する国内外の学会にて椎間板変性・Modic変性の発生機序、特徴、危険因子に関する情報収集を行なった。脊柱変形矯正手術後の経過において、下位固定椎体の位置と矯正は腰椎椎間板変性に関与してないが、手術前の腰椎カーブが硬く、手術後の下位腰椎の側方偏位が大きい症例においては、椎間板変性が発生しやすいと解析されている。また胸椎型側弯症において選択的固定術を施行し腰椎に固定を延長しない方が椎間板変性を起こしにくいとされている。脊柱変形に起因したModic変性に関する報告はなく、本研究においてその関連性について詳細に解析してゆく。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

COVID-19感染症の流行下にあるため、患者検査の遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

脊柱変形の治療を行い長期期経過した患者のX線検査、MRI、CTについての調査を完遂させる。新鮮凍結屍体を用いた脊椎の有限要素法の検証を行い、CTより得た三次元データを使用し、有限要素法にて構造解析する。患者らのデータを用いて、CTによる有限要素法にMRIによる椎間板変性・Modic変性を反映した椎間板と終板の要素を追加した新しいモデルを構築する。

Causes of Carryover

COVID-19感染症の流行のため患者調査に遅れが生じている。これら患者のCT、MRI検査を完遂していないので、有限要素解析を用いた骨強度計算をするソフトウェアと専用のハイスペックなワークステーションの導入をおこなっていない。このために次年度使用額が生じている。CT、MRI検査を完遂をして、有限要素解析をおこなうソフトウェアとワークステーションの導入を行う計画である。

Research Products

• [Presentation] 思春期特発性側弯症において胸椎フラットバックは術後の腰椎椎間板変性に関連する (2021)
  • Author(s): 赤澤努, 小谷俊明, 佐久間毅, 中山敬太, 飯島靖, 鳥居良昭, 上野純, 飯沼雅央, 吉田篤弘, 大鳥精司, 仁木久照
  • Organizer: 第94回日本整形外科学会学術総会