| 研究課題/領域番号 |
20K10208
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分57070:成長および発育系歯学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
北原 亨 九州大学, 大学病院, 講師 (00274473)
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| 研究分担者 |
湯浅 賢治 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 客員教授 (40136510)
飯久保 正弘 東北大学, 歯学研究科, 教授 (80302157)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 骨格筋拡散テンソル画像(DTI) / 咀嚼筋疲労 / QOL(Quality of Life) / 分子イメージング / 顎変形症患者 / 骨格筋DTI / 顎変形症 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、咀嚼器官の機能障害が全身に重篤な影響を及ぼしていることが指摘され、QOL(Quality of Life)の観点から咀嚼器官と全身との関係が注目されている。咀嚼筋疲労は医療のエンドポイントである「生活の質の向上」に大きく関わっているにも関わらず，客観的かつ定量的な評価法は乏しい。
骨格筋細胞の適応現象を分子レベルで画像化し，その分子機構を解き明かそうという試みが活発に行われている。MRIによる骨格筋拡散テンソル画像(DTI)は，三次元的に筋線維構造を描出可能で，より詳細な筋構造情報を咀嚼筋疲労診断へ反映できる。分子イメージングによる咀嚼筋疲労診断法確立は急務である。
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| 研究実績の概要 |
骨格筋拡散テンソル画像(DTI)を用いて，組織構造の方向性を描出する撮像法は画期的であり，生体において血流以外で方向性を解析できる貴重な方法である．生体内では，細胞膜や灌流の影響によってプロトンが拡散しやすい方向と拡散しにくい方向が存在する。この性質は，拡散の等方性と異方性という語によって表現されている．脳脊髄液などのプロトンはこれにあたる．一方，後者は方向によって拡散の速度が異なる性質をいい，脳白質の神経線維ではプロトンの拡散は線維に沿った方向に速く，神経線維と直行する方向には遅い。
顎変形症患者対象の拡散テンソル分析を咀嚼筋疲労の評価に適用した研究は非常に少ない。健常者を対象とした報告（Shiraishi T et al. Acta radiologica
2012）はあるが，咀嚼筋疲労からの回復期を検討したものではない。
本研究では顎変形症患者の咬筋を被験筋と考えており，骨格筋DTIの高い空間分解能による実験的持続咬みしめ前後の両咀嚼筋の見かけの拡散係数（ADC）は一過性上昇を示すかを検証する。被験筋は咬筋としウレタンブロックを臼歯部に設置した状態で、30% Maximum Voluntary Contraction(MVC) の実験的咬みしめを介入とし、介入を解除してのち5分ごとの安静時回復期を計4セット、20分後まで検討を行う予定である。
MRIの基本撮像条件はSE型エコープラナー法、MPG6軸、b値1000とし、スライス厚、加算回数、撮像コイルや頭部の固定方法等による描出能について検討した。安定した高信号の取得が困難な場合もあり、予備実験としてチンネックバンドなどによる下顎骨の固定を併用し，加算回数を増加（加算回数2回から17 回）して
描出能の向上を図る予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
令和2年4月7日新型コロナウイルス感染症緊急事態宣言（令和2年4月7日～5月31日）も少なからず考えられる。令和3年3月の撮影協力施設（福岡歯科大学
診断全身管理学講座 画像診断学分野）の撮影機器（MRI）更新後（1.5T→3.0T）は，撮影プロトコールの刷新も必要となった。
一般的に脳白質に用いられている撮像条件では信号強度不足であり、スライス厚、加算回数を大きくし、小径コイルを用いるほど描出能がよくなる傾向であった。さらに、咬みしめ時は臼歯にウレタンブロックを咬ませ、頭部をチンネックバンドで固定し、動きの抑制を行うことで描出能は向上した。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在，DTIの撮像対象となる骨格筋は下肢などが大部分を占め限定されている。撮像用コイルとの兼ね合いもあり、かつ、モーションアーチファクトなどの影響を受けないことがその理由である．将来的にその他の咀嚼筋でDTTが可能になれば，臨床上および研究上で意義深いと考えられるが，コイルや撮像法の改良なども求められることから，現時点では難しい課題のひとつに数えられる。今回チンネックバンドなどによる下顎骨の固定を併用し，咬みしめ時には臼歯にウレタンブロックを咬ませることで、動きの抑制効果が表れ描出能は向上した。
直径10センチメートルの小径の表面コイルでは感度領域に制限があるため、片側に2つ撮像コイルを配置することで描出範囲を十分に確保できると考えられた。また、エコープラナー法および拡散テンソル画像由来のアーティファクトによる描出不良対策として、スライス角度を咬合平面と水平に撮像することで、咬合平面に対して角度を付けた場合と比較してアーティファクトが少なく描出能の改善が認められた。
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