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骨格筋超音波画像の周波数解析による新しい筋内脂肪指標の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K11271
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59010:リハビリテーション科学関連
研究機関関西医科大学

研究代表者

福元 喜啓  関西医科大学, リハビリテーション学部, 准教授 (30636121)

研究分担者 市橋 則明  京都大学, 医学研究科, 教授 (50203104)
池添 冬芽  関西医科大学, リハビリテーション学部, 教授 (10263146)
浅井 剛  関西医科大学, リハビリテーション学部, 准教授 (50411880)
谷口 匡史  京都大学, 医学研究科, 助教 (00827701)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード超音波 / 筋内脂肪量 / 筋輝度 / フォーカス / 超音波画像診断装置 / 筋変性 / 高齢者 / 筋内脂肪
研究開始時の研究の概要

筋内脂肪量の簡便な指標として,超音波画像上の筋の白さの度合いであるエコー輝度(筋輝度)が広く用いられている。しかし筋輝度はMRIやCTの筋内脂肪指標とは中等度の相関しかなかった。
本研究では,超音波画像に周波数解析を適応することで,より精度の高い筋内脂肪量のパラメータを作成する。一般的な筋評価法であるMRI画像や生体電気インピーダンス分光法との妥当性を調べ,さらに追跡調査により2年後の転倒や機能低下との関連も検討する。本研究によって,筋内脂肪量を精度高く反映する新しい超音波指標が明らかとなり,高齢者や有疾患者の筋評価で広く用いられると期待される。

研究成果の概要

本研究の目的は、超音波画像装置を用い、筋内脂肪を簡便かつ精度高く推定するための手法を開発することである。高齢者および若年者を対象に、超音波画像装置を用いて測定した大腿四頭筋の筋厚と筋輝度の精度を、MRIにおける筋量および筋内脂肪割合を基準として検討した。結果、超音波のフォーカスを筋の深さに合わせることで、筋輝度は筋内脂肪割合との相関が高くなった。また、皮膚を露出しやすい大腿遠位部の撮像であっても筋輝度の精度が担保されることや、内側広筋は臥位よりも坐位のほうが精度の高いことも示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高齢化の進展に伴い、加齢に伴う筋量減少や筋内脂肪の増加は大きな問題となっている。超音波画像装置は、筋量指標である筋厚や筋内脂肪指標である筋輝度を安価・簡便・非侵襲的に測定可能という大きな利点があるが、その精度は決して高くないという問題点があった。筋輝度や筋厚による筋内脂肪割合や筋量の予測精度を高める手法を示した本研究は、多くの臨床現場や地域における高齢者や有疾患者の迅速なアセスメントや、今後の治療方法のための研究で幅広く応用されることが期待され、社会的意義は大きいと考える。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 2020 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Association of Regional Muscle Thickness and Echo Intensity with Muscle Volume, Intramuscular Adipose Tissue, and Strength of the Quadriceps Femoris2023

    • 著者名/発表者名
      Fukumoto Yoshihiro、Taniguchi Masashi、Hirono Tetsuya、Yagi Masahide、Yamagata Momoko、Nakai Ryusuke、Yamada Yosuke、Kimura Misaka、Ichihashi Noriaki
    • 雑誌名

      Clinical Interventions in Aging

      巻: Volume 18 ページ: 1513-1521

    • DOI

      10.2147/cia.s424504

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sitting vs. supine ultrasound measurements of the vastus medialis: correlations with MRI measurements and age considerations2023

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Masashi、Fukumoto Yoshihiro、Yagi Masahide、Hirono Tetsuya、Yamagata Momoko、Nakai Ryusuke、Yamada Yosuke、Kimura Misaka、Ichihashi Noriaki
    • 雑誌名

      Journal of Physiological Anthropology

      巻: 42 号: 1 ページ: 14-14

    • DOI

      10.1186/s40101-023-00331-6

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influence of ultrasound focus depth on the association between echo intensity and intramuscular adipose tissue2022

    • 著者名/発表者名
      Fukumoto Yoshihiro、Taniguchi Masashi、Hirono Tetsuya、Yagi Masahide、Yamagata Momoko、Nakai Ryusuke、Asai Tsuyoshi、Yamada Yosuke、Kimura Misaka、Ichihashi Noriaki
    • 雑誌名

      Muscle & Nerve

      巻: 66 号: 5 ページ: 568-575

    • DOI

      10.1002/mus.27677

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 大腿四頭筋における筋厚・筋輝度とMRI筋体積および筋内脂肪割合との関連―長軸上の撮像部位の違いによる検討―2022

    • 著者名/発表者名
      福元喜啓、谷口匡史、八木優英、廣野哲也、山縣桃子、 中井隆介、山田陽介、木村みさか、市橋則明
    • 学会等名
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音波測定肢位が内側広筋の筋厚・筋輝度とMRI筋体積・筋断面積および筋内脂肪割合との関係に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      谷口 匡史, 福元 喜啓, 八木 優英, 廣野 哲也, 山縣 桃子, 中井 隆介, 山田 陽介, 木村 みさか, 市橋 則明
    • 学会等名
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨格筋超音波エコー輝度とDixon法による筋内脂肪割合との関連 ―超音波撮像におけるフォーカス位置の違いによる検討―2020

    • 著者名/発表者名
      福元喜啓、谷口匡史、八木優英、廣野哲也、山縣桃子、中井隆介、山田陽介、木村みさか、池添冬芽、市橋則明
    • 学会等名
      第25回日本基礎理学療法学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 関西医科大学リハビリテーション学部 活動実績

    • URL

      https://www.kmu.ac.jp/faculty/for/result.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 関西医科大学リハビリテーション学部 活動実績

    • URL

      https://www.kmu.ac.jp/faculty/for/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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