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脊椎器械固定術後の血液マーカーによる簡易骨癒合診断システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K01419
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 医用システム
研究機関岩手医科大学

研究代表者

村上 秀樹  岩手医科大学, 医学部, 特任教授 (20285604)

研究分担者 山部 大輔  岩手医科大学, 医学部, 助教 (30767512)
土井田 稔  岩手医科大学, 医学部, 教授 (60237170)
遠藤 寛興  岩手医科大学, 医学部, 特任講師 (60458172)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード脊椎器械固定術 / 骨癒合 / フッ素 / MRI / アーチファクト / 脊椎手術 / 血清中フッ素 / 術後骨癒合 / 固定金属器械 / 血液マーカー
研究成果の概要

脊椎器械固定術後の骨癒合を定量的に診断するために、フッ素の血清マーカーとして有用性について検討した.器械使用群と非使用群を比較したところ,使用群で術後3ヶ月までフッ素濃度が上昇し,骨と金属の微細な摩擦で骨中フッ素が漏出したためと考えられた.その後のフッ素濃度低下は骨癒合の過程で骨と金属が制動化されたことを示しており,骨癒合を反映している可能性が示唆された.更に,脊椎器械固定術後のMRIアーチファクトに関しても検討した.長さ50 mm,径5.5,6.0mmの純Ti,Ti合金,CoCrのロッドのアーチファクトを測定したところ,純Ti, Ti合金で有意に小さく,径別や撮像周波数別では有意差なかった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の骨癒合判定は、画像診断により実施されているが、X線被爆による侵襲性を伴う。また、診断のための画像は形態学的であり、実際の骨癒合を正確に診断することは容易ではない場合も多い。一方、血清バイオマーカーによる骨癒合判定は、採血のみで低侵襲かつ高頻度に実施でき、定量的に評価できるものと考える。検査の高頻度化、定量化は、骨癒合診断の正確性向上に寄与し、器械固定術後の骨癒合の診断管理法を大きく刷新できる可能性がある。また,脊椎器械固定術後は、矯正や除圧を評価する上でMRIが必須となるが,撮像時の金属アーチファクトが懸念される.アーチファクト低減について検討した本研究は、将来有用な情報になると考える。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Quantification of metal‐induced susceptibility artifacts associated with ultrahigh‐field magnetic resonance imaging of spinal implants2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Chiba, Hideki Murakami, Makoto Sasaki, Hirooki Endo, Daisuke Yamabe, Daichi Kinno, Minoru Doita
    • 雑誌名

      JOR Spine

      巻: 2(3): e1064 号: 3 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1002/jsp2.1064

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of the serum ionic fluoride concentration as a biomarker of bone metabolism post-spinal fusion surgery.2018

    • 著者名/発表者名
      Oikawa R, Fujita Y, Murakami, Endo H, Yamabe D, Chiba Y, Abe Y, Doita M.
    • 雑誌名

      Clin Chim Acta.

      巻: 484 ページ: 132-135

    • DOI

      10.1016/j.cca.2018.05.021

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Ultra high-field magnetic resonance imaging and the quantification of metal-induced susceptibility artifacts associated with spinal implants at 7T2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Chiba
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 7T MRI撮像時のzero echo timeによる脊椎インプラントアーチファクト低減の検討2019

    • 著者名/発表者名
      千葉佑介
    • 学会等名
      第34回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 脊椎インプラントの超高磁場MRIにおける金属アーチファクトの定量的検討2019

    • 著者名/発表者名
      千葉佑介
    • 学会等名
      第34回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 血清中フッ素イオン濃度による脊椎固定術後の骨代謝に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      及川諒介、村上秀樹、藤田友嗣、遠藤寛興、山部大輔、土井田稔
    • 学会等名
      第33回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Bone Metabolism after Spinal Fusion Surgery Using Serum Ionic Fluoride Concentration2018

    • 著者名/発表者名
      Oikawa R, Murakami H, Endo H, Yamabe D, Doita M
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society 2018 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 血清中フッ素イオン濃度による脊椎固定術後の骨代謝に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      及川諒介,村上秀樹、藤田友嗣、遠藤寛興、山部大輔、土井田稔
    • 学会等名
      第32回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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