ヒト骨組織酸素動態の非侵襲的かつ定量的評価法の開発

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K11479
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 木目 良太郎 東京医科大学, 医学部, 講師 (90366120)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 近赤外線分光法 / 脛骨 / 骨代謝 / 組織酸素消費量 / 超音波刺激

Outline of Annual Research Achievements

骨組織は他の臓器と比べて著しく代謝回転が低いため、不活動などで骨リモデリングが低下しても実際に骨量の低下として検出されるには数ヶ月の日数を要する。従って、骨の量的変化に先制して骨組織の代謝異常を検知できれば、骨量の低下を早期に予防でき、骨の健康維持増進に貢献できると考えられる。近赤外線時間分解分光法（TRS）装置は、定量的に組織酸素濃度や組織内血液量の変化を非侵襲的かつ連続的に計測可能である。今年度は、まずTRSを用いた骨組織酸素消費量の測定方法の確立、ならびに骨代謝を定量的に刺激による方法について検討した。
骨組織消費量は、TRSプローブを脛骨上に装着し、膝上に巻かれたマンシェットを加圧することで動脈血流を遮断し、遮断時における酸素化ヘモグロビンの低下率から定量的に計測した。また、骨代謝刺激を客観的に定量化するために、骨折の治療や臨床現場でも使用されているLIPUS（低出力超音波刺激装置）を用いて実験を行った。脛骨上にLIPUSのプローブを貼付し、20分間の超音波刺激を行った。超音波刺激前後に動脈血流の遮断を行い脛骨酸素消費量の変化について検討した。その結果、超音波刺激により脛骨酸素消費量は約2.2倍増加した。ただし、骨量の少ない女性の場合は超音波刺激による脛骨酸素消費量が増加しにくい傾向が観察された。次年度は被験者数を更に増やして骨量や性差との関連について検討したい。また、脛骨酸素消費量の部位差（近位、遠位）や年代比較を行う予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2023年度は、職場の同僚が手術、入院、自宅療養を余儀なくされたため学事の負担が大きくなってしまい、必然的に研究に従事する時間と労力が十分に確保出来なかった。幸いなことに同僚も今年初めに復職したので、今年度は研究活動にも従事できると思うので、何とか遅れを取り戻したいと考えている。

Strategy for Future Research Activity

今後は、超音波刺激における脛骨酸素消費量の変化について、被験者数を更に増やすことで年代比較や性差についても併せて検討する予定である。同時に、脛骨酸素消費量の部位差（近位、遠位）や年代比較についても検討する予定である。被験者が集まれば、安静時における脛骨酸素消費量と全身持久力（最大酸素摂取量）との関連についても探索したい。

Causes of Carryover

進捗状況でも報告させて頂いたが、2023年度は職場の同僚が手術、入院、長期の自宅療養を余儀なくされたため、必然的に学事の負担が大きくなってしまい、研究に従事する時間と労力を十分に確保することが非常に困難であった。2023年度に比べると次年度は研究活動に従事する時間を確保できると思うので、期間の延長も視野に入れながら研究に取り組みたい。