高齢者の手術リスクを可視化する：合併症予測モデルを基軸とした最適な術式選択

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K12896
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 石川 紘司 昭和大学, 医学部, 講師 (40794946)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 豊根 知明 昭和大学, 医学部, 教授 (10407918) ; 工藤 理史 昭和大学, 医学部, 教授 (60621985)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 脊椎手術 / 骨粗鬆症 / In silico強度解析 / 骨強度 / インプラント / 骨代謝

Outline of Annual Research Achievements

本年度はこれまでの研究結果をいくつかまとめることができ、国際学会等で様々なアウトプットを行うことができた。特にこれまで主に行ってきた、「Romosozumab（骨粗鬆症薬）の短期間投与が脊椎手術に及ぼす影響」に関する論文は、査読後の校正段階であり、骨粗鬆症薬物療法の副次的な効果を見出すことができたと思っている。重要な知見はRomosozumab投与は短期間投与にも関わらず、椎体領域・椎弓根領域の3次元骨密度を上昇させ、さらにインプラント関連の合併症（スクリューの緩み・術後椎体骨折・ケージ沈降）を減らす可能性を同定したことである。骨粗鬆症大国である日本からの興味深い新知見に諸外国からも様々な反響をいただいており、今後はさらに発展的な研究が展開できるものと感じている。また、Cornel大学の関連病院である、Hospital for Special Surgeryと共に行った共同研究に関しても、アメリカ整形外科基礎学会(2024年2月)で発表することができた。こちらに関しては、より解剖学的なアプローチをとり「どのように椎体骨の加齢性変化が骨強度に影響するのか」を明らかにした。その他にも、筋肉の脂肪変性と椎体骨強度との連関についても精査し、MRI画像より測定される脂肪変性が骨の強度そのものに影響する可能性を報告した。様々な因子が関与することが想定されるが、今後はさらに骨と多臓器連関についても調査していく予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでの研究結果をまとめ、国際学会等で様々なアウトプットを行うことにより、多くのFeedbackや有意義なDiscussionを行うことができた。また同時に、論文も近く発表できる可能性が高い。さらに、基課題の研究基盤を元に、当初の予定よりも国際共同研究を中心に、様々な発展的な研究が行えていると感じている。

Strategy for Future Research Activity

継続して症例登録と解析を行う傍ら、投稿中の論文を完成させることに注力する。また、現在進めている国際共同研究にも精力的に従事していく予定である。その他にも、本研究課題をさらに発展させるために、UC Burkeley大学などと新たな視点で基課題を発展させることを検討している。具体的にはアメリカや本邦より患者Dataを取得し、本手法を用いて解析することにより、手術により良い影響を及ぼす薬剤を精査していく予定である。今後のダイナミックな展開を期待している。今年度も新たな着眼点で国際共同研究に精力的に従事し、順次アウトプットを行うことで、「より良い高齢社会の実現」に少しでも貢献できるよう、尽力する。

Causes of Carryover

概ね順調に使用されているが、解析の進行速度に合わせ、次年度に一部の解析機器の購入を検討することにしたため。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Duke University(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Duke University
• [Int'l Joint Research] Stanford University(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Stanford University
• [Int'l Joint Research] Mayo Clinic(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Mayo Clinic
• [Int'l Joint Research] UC Berkley(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: UC Berkley
• [Int'l Joint Research] Hospital for Special Surgery(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Hospital for Special Surgery
• [Journal Article] Changes in Testing and Treatment Methods in Osteoporosis Care (2024)
  • Author(s): Takashi Nagai, Koji Ishikawa, Koki Tsuchiya, Sojiusuke Oshita, Keizo Sakamoto, Nobuyuki Kawate, Yosh Tani, Yusuke Dodo , Yifumi Kudo
  • Journal Title: J Osteoporosis Volume: 9629891 Pages: 9629891
  • DOI: 10.1155/2024/9629891
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Relationship between sacral-abdominal wall distance, movement performance, and spinal alignment in osteoporosis: a retrospective study (2024)
  • Author(s): Takashi Nagai, Makoto Miyagami, Shota Nakamura, Keizo Sakamoto, Koji Ishikawa 3, Ichiro Okano, Fumihito Kasai, Yoshifumi Kudo, Nobuyuki Kawate
  • Journal Title: BMC Geriatric Volume: 24 Pages: 252
  • DOI: 10.1186/s12877-024-04865-x.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The potential effect of romosozumab on perioperative management for instrumentation surgery (2023)
  • Author(s): Koji Ishikawa, Soji Tani, Tomoaki Toyone, Koki Tsuchiya, Tomoko Towatari, Yusuke Oshita, Ryo Yamamura, Takashi Nagai, Toshiyuki Shirahata, Katsunori Inagaki, Yoshifumi Kudo
  • Journal Title: medRxiv Volume: 23298298 Pages: 23298298
  • DOI: 10.1101/2023.11.09.23298298
  • Open Access
• [Journal Article] Pregnancy- and lactation-associated osteoporosis in the mother after the first and second children: A case report (2023)
  • Author(s): Takashi Nagai, Takuma Kuroda, Koji Ishikawa, Keizo Sakamoto, Nahoko Shirato, Yoshifumi Kudo
  • Journal Title: Int J Surg Case Report Volume: 10 Pages: 1016
  • DOI: 10.1016/j.ijscr.2023.108464
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] The influence of paraspinal muscle fatty degeneration on bone strength measured by finite element analysis (2024)
  • Author(s): Soji Tani, Koji Ishikawa, Erika Chiapparelli, Gaston Camino-Willhuber, Lukas Schönnagel, Thomas Caffard, Ali E. Guven, Ek Tsoon Tan, Jennifer Shue, John A. Carrino, Federico P. Girardi, Andrew A. Sama, Frank P. Cammisa, Alexander P. Hughe
  • Organizer: ORS
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Impact of Lumbar Degenerative Change on Vertebral Bone Strength: A Finite Element Analysis (2024)
  • Author(s): Soji Tani, Koji Ishikawa, Erika Chiapparelli, Gaston Camino-Willhuber, Lukas Schönnagel, Thomas Caffard, Ali E. Guven, Jennifer Shue, John A. Carrino, Federico P. Girardi, Andrew A. Sama, Frank P. Cammisa, Alexander P. Hughes
  • Organizer: ORS
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Assessment of Romosozumab Treatment on Spine Bone Strength Using Biomechanical Computed Tomography Virtual Stress Tests (2023)
  • Author(s): TM. Keaveny, Mary Oates, Donald Betah, Yifei Shi, Jen Timoshanko, Corinna C. Zygourakis, Mohamad Bydon, Kelly Krohn, Koji Ishikawa
  • Organizer: ASBMR
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Mouse model of uncoupled bone remodeling upon discontinuation of anti-RANKL antibody therapy (2023)
  • Author(s): Koji Ishikawa, Soji Tani, Sakai Nobuhiro, Yoshifumi Kudo, Hideyo Horiuchi, Kimura-Suda Hiromi, Masamichi Takami, Tsuji Mayumi, Katsunori Inagaki, Yuji Kiuchi, Takako Negishi-Koga
  • Organizer: ASBMR
  • Int'l Joint Research