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立位CTによる人体機能の解明~健康長寿の時代を見据えて~

研究課題

研究課題/領域番号 21H03799
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

陣崎 雅弘  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (80216259)

研究分担者 秋田 大宇  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (10383697)
橋本 正弘  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (20528393)
山田 稔  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任准教授 (60365434)
山田 祥岳  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (60383791)
稲本 陽子  藤田医科大学, 保健学研究科, 教授 (70612547)
秋田 恵一  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (80231819)
大竹 義人  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (80349563)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワード立位 / 嚥下機能 / 排尿機能 / 運動機能 / CT / 嚥下 / 排尿 / 歩行 / 前立腺肥大 / 筋肉量 / 変形性膝関節症 / 重力 / 姿勢
研究開始時の研究の概要

これまでのCTは患者さんが仰向けに寝た臥位の静止撮影で、器質的疾患の定量・定性評価を担ってきた。それにより、生命予後の改善に貢献してきたが、動態である機能の定量・定性評価はほとんどできていなかった。現在は、超高齢化社会であり、生命予後と同時に健康長寿であることもとても重要である。
我々は、立位や座位での4次元画像が可能なCT(立位/座位CT)を開発した。これを用いて、健康長寿に必須である嚥下機能・排尿機能・歩行機能を健常人および患者さんにおいて3次元・4次元的に解明し、機能障害の機序と重症度分類、機能改善の指標になる所見を明らかにしていきたい。

研究成果の概要

健康長寿の時代において機能性疾患の早期発見、病態解明の推進を目指して、嚥下、排尿、運動の3つの機能を評価可能にする研究を行った。嚥下機能は、座位で撮影できる専用椅子を作成し、撮影法を確立することができた。排尿機能も撮影プロトコールを確立でき、正常の排尿の機序を明らかにした。また、排尿障害は、前立腺肥大症、膀胱頸部硬化症、神経因性膀胱の3つのパターンに分類できることがわかり、治療方針を立てるのに有用である。運動機能は、姿勢(腰椎の前彎、体幹の前後傾、脊椎の側弯)を客観的に評価するソフトを作成した。また、筋肉量を5%の誤差で計測できるソフトも作成し、フレイルの予測に有用と思われる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで嚥下、排尿、姿勢や筋肉量などの運動機能は、画像では評価ができなかった。これらの撮影法が確立できたことは、今後これらの機能を定量化していける道を切り開いたという意味で非常に意義が高いと考える。また、排尿においては、治療方針の決定を左右する病態をこの手法で明らかにできることを明らかにでき、患者への有用性を明確にできた。
また、立位CTが新たに4台の導入が決まっていることも、社会的に有用性を認知され始めたことを意味していると考える。

報告書

(3件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 1件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 6件、 招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Differences in lung and lobe volumes between supine and upright computed tomography in patients with idiopathic lung fibrosis2022

    • 著者名/発表者名
      Chubachi Shotaro、Okamori Satoshi、Yamada Yoshitake、Yamada Minoru、Yokoyama Yoichi、Niijima Yuki、Kamata Hirofumi、Ishii Makoto、Fukunaga Koichi、Jinzaki Masahiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 19408-19408

    • DOI

      10.1038/s41598-022-24157-x

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Knee varus alters three-dimensional ankle alignment in standing- a study with upright computed tomography2022

    • 著者名/発表者名
      Hakukawa Satoshi、Kaneda Kazuya、Oki Satoshi、Harato Kengo、Yamada Yoshitake、Niki Yasuo、Nagura Takeo、Nakamura Masaya、Jinzaki Masahiro
    • 雑誌名

      BMC Musculoskeletal Disorders

      巻: 23 号: 1 ページ: 321-321

    • DOI

      10.1186/s12891-022-05235-7

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A novel anteroposterior axis of the tibia for total knee arthroplasty: An upright weight-bearing computed tomography analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Ryo、Niki Yasuo、Kaneda Kazuya、Yamada Yoshitake、Nagura Takeo、Nakamura Masaya、Jinzaki Masahiro
    • 雑誌名

      The Knee

      巻: 36 ページ: 80-86

    • DOI

      10.1016/j.knee.2022.04.009

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of inspiratory and expiratory airway volumes and luminal areas among standing, sitting, and supine positions using upright and conventional CT2022

    • 著者名/発表者名
      Yamada Yoshitake、Yamada Minoru、Chubachi Shotaro、Yokoyama Yoichi、Matsuoka Shiho、Tanabe Akiko、Niijima Yuki、Murata Mitsuru、Abe Takayuki、Fukunaga Koichi、Jinzaki Masahiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 21315-21315

    • DOI

      10.1038/s41598-022-25865-0

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cranial defect and pneumocephalus are associated with significant postneurosurgical positional brain shift: evaluation using upright computed tomography2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Keisuke、Toda Masahiro、Yamada Yoshitake、Yamada Minoru、Yokoyama Yoichi、Tsutsumi Kei、Fujiwara Hirokazu、Kosugi Kenzo、Jinzaki Masahiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 10482-10482

    • DOI

      10.1038/s41598-022-13276-0

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Three-Dimensional Quantitative Evaluation of the Scapular Skin Marker Movements in the Upright Posture2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Yuki、Matsumura Noboru、Yamada Yoshitake、Yamada Minoru、Yokoyama Yoichi、Miyamoto Azusa、Nakamura Masaya、Nagura Takeo、Jinzaki Masahiro
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 22 号: 17 ページ: 6502-6502

    • DOI

      10.3390/s22176502

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Changes in the lumbar intervertebral foramen between supine and standing posture in patients with adult spinal deformity: a study with upright computed tomography2022

    • 著者名/発表者名
      Fujita Naruhito、Yagi Mitsuru、Yamada Yoshitake、Yokoyama Yoichi、Yamada Minoru、Watanabe Kota、Nakamura Masaya、Nagura Takeo、Jinzaki Masahiro
    • 雑誌名

      Skeletal Radiology

      巻: 52 号: 2 ページ: 215-224

    • DOI

      10.1007/s00256-022-04185-4

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Three‐dimensional shoulder kinematics: Upright four‐dimensional computed tomography in comparison with an optical three‐dimensional motion capture system2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Yuki、Matsumura Noboru、Miyamoto Azusa、Oki Satoshi、Yokoyama Yoichi、Yamada Minoru、Yamada Yoshitake、Nakamura Masaya、Nagura Takeo、Jinzaki Masahiro
    • 雑誌名

      Journal of Orthopaedic Research

      巻: 41 号: 1 ページ: 196-205

    • DOI

      10.1002/jor.25342

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimating right atrial pressure using upright computed tomography in patients with heart failure2022

    • 著者名/発表者名
      Fukuoka Ryoma、Yamada Yoshitake、Kataoka Masaharu、Yokoyama Yoichi、Yamada Minoru、Narita Keiichi、Nakahara Takehiro、Fukuda Keiichi、Jinzaki Masahiro
    • 雑誌名

      European Radiology

      巻: in press 号: 6 ページ: 4073-4081

    • DOI

      10.1007/s00330-022-09360-8

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparative Functional Morphology of Human and Chimpanzee Feet Based on Three-Dimensional Finite Element Analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Ito K, Nakamura T, Suzuki R, Negishi T, Oishi M, Nagura T, Jinzaki M, Ogihara N.
    • 雑誌名

      Front Bioeng Biotechnol

      巻: 9 ページ: 760486-760486

    • DOI

      10.3389/fbioe.2021.760486

    • 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] Three-dimensional evaluation of the coccyx movement between supine and standing positions using conventional and upright computed tomography imaging2021

    • 著者名/発表者名
      Yagi Fumiko、Yamada Yoshitake、Yamada Minoru、Yokoyama Yoichi、Mukai Kiyoko、Nakahara Takehiro、Narita Keiichi、Jinzaki Masahiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 6886-6886

    • DOI

      10.1038/s41598-021-86312-0

    • 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] Determining the validity and reliability of spinopelvic parameters through comparing standing whole spinal radiographs and upright computed tomography images2021

    • 著者名/発表者名
      Fujita N, Yagi M, Watanabe K, Nakamura M, Matsumoto M, Yokoyama Y, Yamada M, Yamada Y, Nagura T, Jinzaki M.
    • 雑誌名

      BMC Musculoskelet Disord.

      巻: 22 号: 1 ページ: 899-899

    • DOI

      10.1186/s12891-021-04786-5

    • 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] Comparative radiographic analysis of three-dimensional innate mobility of the foot bones under axial loading of humans and African great apes2021

    • 著者名/発表者名
      Negishi T, Ito K, Hosoda K, Nagura T, Ota T, Imanishi N, Jinzaki M, Oishi M, Ogihara N.
    • 雑誌名

      R Soc Open Sci.

      巻: 8 号: 11 ページ: 211344-211344

    • DOI

      10.1098/rsos.211344

    • 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] 最新基礎科学 知っておきたい 立位CTによる下肢関節機能評価2021

    • 著者名/発表者名
      名倉 武雄, 金田 和也, 山田 祥岳, 陣崎 雅弘
    • 雑誌名

      臨床整形外科

      巻: 56 ページ: 1498-1500

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 【CT再入門-新技術で何がわかる?-】立位CTの活用 骨盤臓器脱2021

    • 著者名/発表者名
      横山 陽一, 山田 祥岳, 山田 稔, 陣崎 雅弘
    • 雑誌名

      画像診断

      巻: 41 ページ: 1010-1011

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Difference in Airway Volumes Among Supine, Standing, and Sitting Positions Using Conventional and Upright CT: Correlation with Pulmonary Function Test2023

    • 著者名/発表者名
      Yamada Y, Yamada M, Chubachi S, Yokoyama Y, Niijima Y, Murata M, Abe T, Fukunaga K, Jinzaki M.
    • 学会等名
      European Congress of Radiology (ECR) 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Upright CT with Area Detectors for Whole-Body Scans and its Clinical Applications2023

    • 著者名/発表者名
      Yamada M, Yamada Y, Yokoyama Y, Nakahara T, Yagi F, AL-shahri M, Jinzaki M.
    • 学会等名
      European Congress of Radiology (ECR) 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Differences in Abdominal Fat Area and Waist Circumference: Intra-Individual Comparison between Standing and Supine Positions Scanned with Novel Upright CT and Conventional Supine CT2023

    • 著者名/発表者名
      Yamada M, Yamada Y, Yokoyama Y, Narita K, Nakahara T, Jinzaki M.
    • 学会等名
      European Congress of Radiology (ECR) 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Upright CT unveiling lower urinary tract symptoms: the imaging of pelvic organ prolapse and urinary dysfunction in the standing posture2023

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Y, Yamada Y, Yamada M, Yagi F, Jinzaki M.
    • 学会等名
      European Congress of Radiology (ECR) 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of the Dynamic Sternoclavicular and Acromioclavicular Joint Motionsusing an Upright Four-dimensional Computed Tomography2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Y, Matsumura N, Yamada Y, Yamada M, Yokoyama Y, Miyamoto A, Oki S, Nakamura M, Nagura T, Jinzaki M.
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society 2023 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Upright CT assess saphenous vein valve and potentially improve graft assessment for bypass surgery2023

    • 著者名/発表者名
      Nakahara T, Yamada M, Yokoyama Y, Yamada Y, Narita K, Imanishi N, Yamazaki M, Shimizu H, Narula J, Jinzaki M.
    • 学会等名
      第87回日本循環器学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 立位CTで診る骨盤底機能2023

    • 著者名/発表者名
      陣崎雅弘
    • 学会等名
      Urology Specialist Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The Association between Progression of Flatfoot and Knee Deformity in Patients with Knee Osteoarthritis2022

    • 著者名/発表者名
      Hakukawa S, Kaneda K, Yamada Y, Harato K, Sasaki S, Oki S, Kobayashi S, Niki Y, Nagura T, Jinzaki M, Nakamura M.
    • 学会等名
      Osteoarthritis Research Society International (OARSI) 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 立位CTによる大伏在静脈の評価2022

    • 著者名/発表者名
      中原健裕, 山田稔, 横山陽一, 山田祥岳, 成田啓一, 今西宣晶, 山崎真敬, 志水秀行, 陣崎雅弘.
    • 学会等名
      第95回日本心臓血管放射線研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 全身撮影可能な立位CTを用いた骨盤臓器脱評価の初期経験2022

    • 著者名/発表者名
      横山陽一, 寺西悠, 山田祥岳, 山田稔, 田中伸之, 篠島利明, 朝倉博孝, 大家基嗣, 陣崎雅弘.
    • 学会等名
      第24回日本女性骨盤底医学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Upright CTを用いた頭頸部血管構造の体位性変化についての検討2022

    • 著者名/発表者名
      小杉健三, 山田祥岳, 山田稔, 横山陽一, 藤原広和, 吉田啓佑, 吉田一成, 戸田正博, 陣崎雅弘.
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会 第81回学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 立位四次元CTを用いた胸鎖関節および肩鎖関節の三次元動態解析2022

    • 著者名/発表者名
      吉田勇樹, 松村昇, 山田祥岳, 山田稔, 横山陽一, 宮本梓, 中村雅也, 名倉武雄, 陣崎雅弘.
    • 学会等名
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 変形性膝関節症患者における扁平足の進行と膝関節アライメントの関連性 三次元立位CTによる検討2022

    • 著者名/発表者名
      伯川聡志, 金田和也, 原藤健吾, 大木聡, 山田祥岳, 小林秀, 二木康夫, 名倉武雄, 陣崎雅弘, 中村雅也
    • 学会等名
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 座位CTを用いた経鼻術後頭蓋底再建部の形態学的検討~術後安静は本当に髄液漏を予防するのか?~2022

    • 著者名/発表者名
      高原健人, 水谷克洋, 植田良, 山田祥岳, 山田稔, 横山陽一, 陣崎雅弘, 戸田正博.
    • 学会等名
      第29回日本神経内視鏡学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 変形性膝関節症患者の足部内側縦アーチは膝関節アライメントにも影響する-立位CTによる検討-2022

    • 著者名/発表者名
      伯川聡志, 金田和也, 山田祥岳, 原藤健吾, 二木康夫, 小林秀, 名倉武雄, 中村雅也, 陣崎雅弘.
    • 学会等名
      第49回日本臨床バイオメカニクス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 足の荷重CT最前線 立位CTを用いた足関節アライメントの解析と展望2022

    • 著者名/発表者名
      伯川聡志, 金田和也, 山田祥岳, 原藤健吾, 小林秀, 二木康夫, 名倉武雄, 中村雅也, 陣崎雅弘.
    • 学会等名
      第47回日本足の外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 画像診断の最前線~立位CTで刷新する解体新書~2022

    • 著者名/発表者名
      陣崎雅弘
    • 学会等名
      第24回日本女性骨盤底医学会.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 健康長寿、ポストコロナ時代の画像診断の新たな展開”2022

    • 著者名/発表者名
      陣崎雅弘
    • 学会等名
      第82回日本医学放射線学会総会『レントゲンの日記念』市民公開講座
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム 立位CTで診る骨盤底と排尿機能2021

    • 著者名/発表者名
      陣崎 雅弘
    • 学会等名
      第28回日本排尿機能学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 特別講演 全身用立位CTの開発と臨床応用~健康長寿の時代を迎え、機能異常の早期発見を目指して~2021

    • 著者名/発表者名
      陣崎 雅弘
    • 学会等名
      第28回日本排尿機能学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Aquilion ONEの更なる進化 ~臥位から立位へ~2021

    • 著者名/発表者名
      陣崎 雅弘
    • 学会等名
      Global Standard CT Symposium 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 立位CTの開発と応用~健康長寿の時代に向けて~2021

    • 著者名/発表者名
      山田 祥岳
    • 学会等名
      第40回日本医用画像工学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 立位荷重下CTイメージング2021

    • 著者名/発表者名
      山田 祥岳
    • 学会等名
      第10回加齢画像研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 立位CTを用いた立位自然肢位における健常上肢アライメントの評価2021

    • 著者名/発表者名
      吉田 勇樹, 松村 昇, 山田 祥岳, 平賀 聡, 大木 聡, 山田 稔, 横山 陽一, 松本 守雄, 中村 雅也, 名倉 武雄, 陣崎 雅弘
    • 学会等名
      第94回日本整形外科学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 荷重下における足部内側縦アーチは下肢前額面アライメントに影響する -膝 OA 患者の立位 CT による検討-2021

    • 著者名/発表者名
      伯川 聡志, 金田 和也, 大木 聡, 佐々木 遼, 原藤健吾, 二木 康夫, 小林 秀, 山田 祥岳, 名倉 武雄, 中村 雅也, 陣崎 雅弘
    • 学会等名
      第48回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 立位 CT を用いた挙上における肩甲骨の skin motion artifact の定量的評価2021

    • 著者名/発表者名
      吉田 勇樹、松村 昇、宮本 梓、横山 陽一、山田 稔、山田 祥岳、松本 守雄、中村 雅也、名倉 武雄、陣崎 雅弘
    • 学会等名
      第48回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 膝OAは荷重下における後足部のアライメントに影響する -立位CT撮影による検討-2021

    • 著者名/発表者名
      伯川 聡志, 金田 和也, 大木 聡, 山田 祥岳, 山田 稔, 横山 陽一, 名倉 武雄, 松本 守雄, 陣崎 雅弘, 中村 雅也
    • 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] 立位CTを用いた股関節接触領域と脊椎矢状面バランスの関連性評価2021

    • 著者名/発表者名
      菊池 駿介、中島 大輔、山田 祥岳、山田 稔、横山 陽一、金治 有彦、中村 雅也、名倉 武雄、陣崎 雅弘
    • 学会等名
      第36回日本整形外科学会基礎学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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