2015 Fiscal Year Research-status Report
臨床用CTを用いた有限要素法による骨脆弱性評価に向けた横断的・縦断的研究
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26461792
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
高須 深雪 広島大学, 大学病院, 病院助教 (70565647)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 芳明 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助教 (00625840)
粟井 和夫 広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 教授 (30294573)
中西 一義 広島大学, 大学病院, 病院助教 (60403557)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 続発性骨粗鬆症 / 多列検出器CT |
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| Outline of Annual Research Achievements |
64列検出器CTを用いて、続発性骨粗鬆症患者を解析した。CTから得られた脊椎の3Dボリュームデータより3D骨梁構造計測ソフトを用いて海綿骨を抽出し、骨質の構造特性である海綿骨骨梁解析及び有限要素解析を行った。骨梁パラメータには骨組織容積比、骨梁数、骨梁幅、骨梁間距離、Structure Model Index、Euler数、異方性度、フラクタル次元が、有限要素解析から得られる機械特性には破壊荷重とスティフネスが含まれた。これらの骨梁パラメータ及び機械特性の続発性骨粗鬆症骨折群と非骨折群、および対照の差を求め、脊椎骨折予測因子の定量化を行った。CT画像は匿名化の上、広島大学をコアラボとして解析した。
腰椎骨折を30人、その他各患者群を各20人追加した。平成23～26年度に撮影・登録された患者の追跡撮影を、約1年で行った。対照が検査された場合も、同様の解析をした。画像の撮影：撮影法、データ解析・処理は平成26年度と同様とした。
骨梁パラメータ解析とCT-FEMを用いた多発性骨髄腫患者の病的骨折予測に関する縦断研究を行った（第25回日本医学放射線学会にて発表）。STEAM-MRSとmQUANT法を用いたMRIによる骨髄fat fractionと、MDCTから得られた骨密度、骨強度に相関を見出した（第24回国際磁気共鳴学会にて発表）。逐次近似画像再構成法がMDCTによる骨梁微細構造解析に与える影響：各種の逐次近似法が骨梁パラメータや骨強度に与える影響を、腰椎摘出標本とμCTを用いて評価した。MDCT装置と逐次近似法の違いによるパラメータの違いを検出した（第101回北米放射線学会にて発表）。
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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
腰椎骨折を30人、その他各患者群を各20人追加した。平成23～26年度に撮影・登録された患者の追跡撮影を、約1年で行った。対照が検査された場合も、同様の解析をした。画像の撮影：撮影法、データ解析・処理は平成26年度と同様とした。
骨梁パラメータ解析とCT-FEMを用いて多発性骨髄腫患者の病的骨折予測に関する縦断研究を行った。骨髄脂肪量の骨量への関与を示唆する知見が発表されるようになったため、たMRIを用いて骨髄fat fractionと、MDCTから得られた骨密度、骨強度の関係を求めた。はMDCTによる骨梁解析の汎用性の評価のため逐次近似画像再構成法がMDCTによる骨梁微細構造解析に与える影響を評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
腰椎骨折を30人、その他各患者群を各20人追加。平成23～27年度に撮影・登録された患者の追跡撮影を、約1年で行う。対照が検査された場合も、同様の解析をする。
統計処理として対照と原発性骨粗鬆性脊椎骨折のパラメータ比較、各疾患別に対照・非骨折群・骨折群間を比較、平成21年度からの追跡期間中に新規発症した骨粗鬆症性腰椎骨折患者の解析を行う。ⅳCox比例ハザードモデルによる椎体骨折予測因子・寄与率・閾値を決定。CT-based FEM・骨梁パラメータの汎用性に関する検証として、臨床CT間でのパラメータの比較、相関係数にて装置間でのばらつきを求める。付随解析としてMGUS/無症候性/症候性骨髄腫の比較：多重比較→Cox比例ハザードモデルによる脊椎骨折発生予測＝無症候性骨髄腫から症候性骨髄腫への移行を示す危険因子を決定する。
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| Causes of Carryover |
診療業務の状況に合わせ、骨梁微細構造解析・有限要素解析が集中したため、3D骨梁構造計測ソフトウェアTRI/3D-BON32の試用期間が短縮した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
骨梁微細構造解析・有限要素解析はCT装置や附属のワークステーションでは不可能であり、専用のソフトウェアが必要である。3D骨梁構造計測ソフトウェアTRI/3D-BON32をレンタルにて使用し、骨梁微細構造解析と有限要素解析を行う。
情報交換や学会で研究成果を公表するために必要な出張経費、および論文発表のための外国語論文校閲費を計上する。
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