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軟骨・半月板の3D MRI解析による変形性膝関節症の病態解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K09643
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56020:整形外科学関連
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

大関 信武  東京医科歯科大学, 統合研究機構, 講師 (10755359)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード半月板 / MRI / 超音波 / 半月板欠損 / MRI解析 / 3D MRI / 超音波画像診断
研究開始時の研究の概要

変形性膝関節症は本邦で約800万人が罹患しており、軟骨の摩耗、骨棘形成、半月板損傷、滑膜炎などが慢性の経過で進行する。我々が開発した3D MRI解析ソフトウェアにより、軟骨や半月板の客観的定量評価が可能となり、半月板逸脱、軟骨の摩耗、骨棘形成などの病態を描出できる。本ソフトウェアのvalidationには新鮮凍結ブタ膝を用いて行う。また、様々な症例における解析を行い、骨棘の評価や血管増生の評価には超音波検査も併用し、変形性膝関節症の病態を包括的に検証する。これまで困難であった変形性膝関節症の発症予防・早期介入の治療指針の基盤を確立し、また新規治療の有効性を評価する基準を確立する研究である。

研究成果の概要

3D MRIソフトウェアを用いて変形性膝関節症患者および半月板損傷と診断された膝を解析した。また、高位脛骨骨切り術や半月板手術の対象となる膝に関しては関節鏡での軟骨評価と、3D MRIで解析可能な軟骨面積率との対比を行ない、関節鏡所見と軟骨面積率の関連性を見出すことができ、3D MRIの妥当性を示した。また、半月板は軟骨を被覆することにより軟骨保護作用があり、3D MRIで計測した半月板被覆率と軟骨損傷の程度が相関することを示した。超音波にて人工膝関節全置換術における滑膜を観察し、正常例と比較して肥厚、血管増生が認められること、半月板が逸脱していることを検証できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究において、変形性膝関節症患者および半月板損傷の診断を受けた膝を3D MRIソフトウェアで解析した結果、関節鏡所見と3D MRIによる軟骨面積率の関連性を見出すことができた。3D MRIの妥当性を客観的に示すことができ、今後の変形性膝関節症患者の診断や治療方針決定に大きな役割を果たすことができた。また、半月板被覆率と軟骨損傷の相関を3D MRIを用いて示すことができた。今後、半月板の被覆を改善することで軟骨損傷の予防につなげる治療法の開発に貢献することができた。超音波診療の有用性についても示すことができた。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Surgical Repair of Symptomatic Wrisberg Variant Discoid Lateral Meniscus with Pull-Out Repair and Capsulodesis2021

    • 著者名/発表者名
      Ozeki N, Koga H, Nakamura T, Nakagawa Y, Ohara T, Kohno Y, Sekiya I.
    • 雑誌名

      Arthrosc Tech.

      巻: 11 号: 1 ページ: e61-e68

    • DOI

      10.1016/j.eats.2021.09.003

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ultrasound-guided harvesting of synovium for regenerative medicine of cartilage and meniscus using synovial mesenchymal stem cells2021

    • 著者名/発表者名
      Ozeki N, Nakagawa Y, Mizuno M, Kohno Y, Katano H, Koga H, Sekiya I.
    • 雑誌名

      Arthrosc Tech

      巻: 10 号: 7 ページ: e1723-e1727

    • DOI

      10.1016/j.eats.2021.03.020

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synovial mesenchymal stem cells promote the meniscus repair in a novel pig meniscus injury model.2021

    • 著者名/発表者名
      1.Ozeki N, Kohno Y, Kushida Y, Watanabe N, Mizuno M, Katano H, Masumoto J, Koga H, Sekiya I.
    • 雑誌名

      J Orthop Res

      巻: 3 号: 1 ページ: 177-183

    • DOI

      10.1002/jor.24846

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Surgical treatment of complex meniscus tear and disease: state of the art.2021

    • 著者名/発表者名
      Ozeki N, Seil R, Krych AJ, Koga H.
    • 雑誌名

      J ISAKOS

      巻: 6 号: 1 ページ: 35-45

    • DOI

      10.1136/jisakos-2019-000380

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Projected cartilage area ratio determined by 3D MRI analysis: a validation of a novel technique to evaluate articular cartilage.2019

    • 著者名/発表者名
      7.Hyodo A, Ozeki N, Yuji Kohno, Suzuki S, Mizuno M, Otabe K, Katano H, Tomita M, Nakagawa Y, Koga H, Kiuchi S, Suzuki K, Itai Y, Masumoto J.
    • 雑誌名

      J Bone Joint Surgery Open Access

      巻: 4

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] MRI三次元解析システムを用いた膝関節軟骨評価と関節鏡評価の比較2021

    • 著者名/発表者名
      1.大関 信武, 河野 佑二, 中村 智祐, 中川 裕介, 大原 敏之, 塩田 幹夫, 雨宮 正樹, 冨田 誠, 古賀 英之, 大川 淳, 関矢 一郎
    • 学会等名
      第36回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 滑膜幹細胞を用いた膝関節軟骨・半月板再生医療2021

    • 著者名/発表者名
      2.大関 信武, 古賀 英之,大川 淳, 関矢 一郎
    • 学会等名
      第36回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 滑膜幹細胞を用いた膝軟骨・半月板再生医療における超音波下滑膜採取法の確立2021

    • 著者名/発表者名
      3.大関 信武, 中川 裕介, 河野 佑二, 水野 満, 片野 尚子, 古賀 英之, 関矢 一郎
    • 学会等名
      第32回日本整形外科超音波学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] MRI3次元解析システムを用いた軟骨評価 -ACL損傷膝における解析-2019

    • 著者名/発表者名
      大関 信武, 古賀 英之, 青木 隼人, 兵藤 彰信, 片桐 洋樹, 中川 裕介, 大原 敏之, 塩田 幹夫, 河野 佑二, 小田邉 浩二, 大川 淳, 関矢 一郎
    • 学会等名
      第68回東日本整形災害外科学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] MRI3次元解析システムを用いたACL損傷膝における軟骨評価2019

    • 著者名/発表者名
      大関 信武, 古賀 英之, 青木 隼人, 兵藤 彰信, 片桐 洋樹, 中川 裕介, 大原 敏之, 塩田 幹夫, 河野 佑二, 小田邉 浩二, 関矢 一郎
    • 学会等名
      第45回日本整形外科スポーツ医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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