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変形性膝関節症のレントゲン検査の意義をMRI3D解析で明らかにする

研究課題

研究課題/領域番号 21K09271
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

関矢 一郎  東京医科歯科大学, 統合研究機構, 教授 (10345291)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード変形性膝関節症 / 膝 / 骨棘 / レントゲン / 半月板 / 半月板逸脱 / 軟骨 / MRI3次元解析 / 変形性関節症 / レントゲン検査
研究開始時の研究の概要

1950年代に変形性膝関節症のレントゲン重症度分類が発表されて以来、関節裂隙狭小と骨棘形成の2つの変化は関節軟骨の変化を反映するものと理解されてきた。他方、2010年代になると内側半月板の逸脱が変形性膝関節症の発症・進行に影響することを示す報告が増えたが、レントゲン画像での内側大腿関節の裂隙狭小と骨棘形成は、関節軟骨摩耗と内側半月板逸脱のどちらを反映するものなのか未だ明らかになっていない。そこで変形性膝関節症に対するレントゲン検査の意義を独自に開発したMRI3D解析で明らかにすることを目的とする。レントゲン画像による病態の理解が進み、MRI検査数を減らすことになり、医療費の削減につながる。

研究成果の概要

本研究の目的は変形性膝関節症(OA)に対するレントゲン検査の意義を地域住民コホートと独自開発したMRI3次元解析を用いて明らかにすることである。まず、膝立位正面レントゲン像での伸展位と屈曲位の内側裂隙幅の差がMRIデータの軟骨厚さと内側半月板逸脱幅(MME)のどちらとより相関するかを比較し、内側裂隙幅の差は軟骨厚よりもMMEに強く影響されることを示した。次に膝伸展位立位正面レントゲン像の骨棘幅と裂隙幅の意義を検討し、骨棘幅がMMEを、裂隙幅が軟骨厚を反映することを示した。更にOAにおける軟骨厚を解析し、KL 1度ですでに特定のサブ領域で軟骨厚が減少し、KL2度で一層進行することが明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

膝レントゲン検査の意義が明らかになれば、一般的で低コストの画像検査のみで病態の理
解が進み、治療方針を決定するまでの期間が短縮され、患者の裨益する点が大きい。また、MRI検査の実施件数を減らすことが可能となり、医療費削減につながる。さらに、KL分類と関節軟骨摩耗が生じている部位や半月板逸脱の関係を解明することによって、レントゲンの影から実体を推測することが可能となる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Boston University School of Medicine(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Association of AI-determined Kellgren-Lawrence grade with medial meniscus extrusion and cartilage thickness by AI-based 3D MRI analysis in early knee osteoarthritis.2023

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Sekiya, Hisako Katano, Ali Guermazi, Yugo Miura, Noriya Okanouchi, Makoto Tomita, Jun Masumoto, Yoshio Kitazume, Hideyuki Koga, Nobutake Ozeki.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 13 号: 1 ページ: 20093-20093

    • DOI

      10.1038/s41598-023-46953-9

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Medial Tibial Osteophyte Width Strongly Reflects Medial Meniscus Extrusion Distance and Medial Joint Space Width Moderately Reflects Cartilage Thickness in Knee Radiographs2022

    • 著者名/発表者名
      Sekiya Ichiro、Sasaki Sho、Miura Yugo、Aoki Hayato、Katano Hisako、Okanouchi Noriya、Tomita Makoto、Masumoto Jun、Koga Hideyuki、Ozeki Nobutake
    • 雑誌名

      Journal of Magnetic Resonance Imaging

      巻: 56 号: 3 ページ: 824-834

    • DOI

      10.1002/jmri.28079

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 特集 期変形性膝関節症の診断と治療 早期変形性膝関節症の定義2021

    • 著者名/発表者名
      関矢一郎 大関信武
    • 雑誌名

      関節外科 基礎と臨床

      巻: 40 号: 7 ページ: 690-694

    • DOI

      10.18885/JJS.0000000681

    • ISSN
      0286-5394
    • 年月日
      2021-07-19
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Difference in the joint space of the medial knee compartment between full extension and Rosenberg weight-bearing radiographs2021

    • 著者名/発表者名
      Miura Yugo、Ozeki Nobutake、Katano Hisako、Aoki Hayato、Okanouchi Noriya、Tomita Makoto、Masumoto Jun、Koga Hideyuki、Sekiya Ichiro
    • 雑誌名

      European Radiology

      巻: 32 号: 3 ページ: 1429-1437

    • DOI

      10.1007/s00330-021-08253-6

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 早期変形性膝関節症のMRI3D解析2023

    • 著者名/発表者名
      関矢一郎
    • 学会等名
      第1回日本膝関節学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 雲外蒼天~膝単純レントゲン像から軟骨立体構造を読み解く方法を見いだし、滑膜幹細胞による半月板温存の多施設治験に挑む2023

    • 著者名/発表者名
      関矢一郎
    • 学会等名
      第1回日本スポーツ整形外科学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] AIを用いた変形性膝関節症のMRI三次元解析2022

    • 著者名/発表者名
      関矢一郎
    • 学会等名
      第40回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 膝MRIの全自動3次元画像解析:変形性関節症の病態解明から再生医療の評価まで2021

    • 著者名/発表者名
      関矢 一郎
    • 学会等名
      第80回  日本医学放射線学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 日本人変形性膝関節症MRI実態調査が明らかにする発症機序2021

    • 著者名/発表者名
      関矢 一郎
    • 学会等名
      熊本県臨床整形外科医会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 膝Xpの骨棘と裂隙狭小は何を意味するか?MRI3D解析調査が明らかにするOA発症機序と治療の展望2021

    • 著者名/発表者名
      関矢 一郎
    • 学会等名
      東入間医師会学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 膝MRI 3D画像から見えてくる単純レントゲンの意義と変形性膝関節症の病態2021

    • 著者名/発表者名
      関矢 一郎
    • 学会等名
      2021 Hi Advanced MR Webセミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Medial tibial osteophyte width strongly reflects medial meniscus extrusion distance and medial joint space width moderately reflects cartilage thickness in knee radiographs.2021

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Sekiya
    • 学会等名
      MUSCULOSKELETAL WORKSHOP SERIES
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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