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高齢者の手術リスクを可視化する:合併症予測モデルを基軸とした最適な術式選択

研究課題

研究課題/領域番号 22K12896
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90140:医療技術評価学関連
研究機関昭和大学

研究代表者

石川 紘司  昭和大学, 医学部, 講師 (40794946)

研究分担者 豊根 知明  昭和大学, 医学部, 教授 (10407918)
工藤 理史  昭和大学, 医学部, 教授 (60621985)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (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)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード脊椎手術 / 骨粗鬆症 / In silico強度解析 / 骨強度 / インプラント / 骨代謝 / 整形外科手術 / 有限要素解析 / 力学的解析 / 術後合併症 / 整形手術 / 合併症 / 術式選択 / 薬物療法
研究開始時の研究の概要

本研究では、手術に特化したBiomechanical analysis(有限要素解析)を行う。脊椎の手術は大きく分けると固定術(金属を使用する)と除圧術(使用しない)があるが、術式決定に関する明確な基準はない。近年、固定術の占める割合が急増している。しかし、スクリューのloosening (ゆるみ) や隣接椎間障害(手術部位付近の骨折)など、固定術特有の合併症が増加しており、医療経済的にも重大な問題である。得られた結果を元に、手術の合併症リスクを可視化し、不必要なリスクを回避することで「高齢者運動器手術の長期成績向上に向けた新たなアルゴリズム」を確立を目指す。

研究実績の概要

本年度はこれまでの研究結果をいくつかまとめることができ、国際学会等で様々なアウトプットを行うことができた。特にこれまで主に行ってきた、「Romosozumab(骨粗鬆症薬)の短期間投与が脊椎手術に及ぼす影響」に関する論文は、査読後の校正段階であり、骨粗鬆症薬物療法の副次的な効果を見出すことができたと思っている。重要な知見はRomosozumab投与は短期間投与にも関わらず、椎体領域・椎弓根領域の3次元骨密度を上昇させ、さらにインプラント関連の合併症(スクリューの緩み・術後椎体骨折・ケージ沈降)を減らす可能性を同定したことである。骨粗鬆症大国である日本からの興味深い新知見に諸外国からも様々な反響をいただいており、今後はさらに発展的な研究が展開できるものと感じている。また、Cornel大学の関連病院である、Hospital for Special Surgeryと共に行った共同研究に関しても、アメリカ整形外科基礎学会(2024年2月)で発表することができた。こちらに関しては、より解剖学的なアプローチをとり「どのように椎体骨の加齢性変化が骨強度に影響するのか」を明らかにした。その他にも、筋肉の脂肪変性と椎体骨強度との連関についても精査し、MRI画像より測定される脂肪変性が骨の強度そのものに影響する可能性を報告した。様々な因子が関与することが想定されるが、今後はさらに骨と多臓器連関についても調査していく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまでの研究結果をまとめ、国際学会等で様々なアウトプットを行うことにより、多くのFeedbackや有意義なDiscussionを行うことができた。また同時に、論文も近く発表できる可能性が高い。さらに、基課題の研究基盤を元に、当初の予定よりも国際共同研究を中心に、様々な発展的な研究が行えていると感じている。

今後の研究の推進方策

継続して症例登録と解析を行う傍ら、投稿中の論文を完成させることに注力する。また、現在進めている国際共同研究にも精力的に従事していく予定である。その他にも、本研究課題をさらに発展させるために、UC Burkeley大学などと新たな視点で基課題を発展させることを検討している。具体的にはアメリカや本邦より患者Dataを取得し、本手法を用いて解析することにより、手術により良い影響を及ぼす薬剤を精査していく予定である。今後のダイナミックな展開を期待している。今年度も新たな着眼点で国際共同研究に精力的に従事し、順次アウトプットを行うことで、「より良い高齢社会の実現」に少しでも貢献できるよう、尽力する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 オープンアクセス 7件、 査読あり 7件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 8件、 招待講演 3件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] Duke University(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Stanford University(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Mayo Clinic(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] UC Berkley(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Hospital for Special Surgery(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Duke University/UC Berkeley/Hospital for Special Suegery(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The potential effect of romosozumab on perioperative management for instrumentation surgery2024

    • 著者名/発表者名
      Koji Ishikawa, Soji Tani, Tomoaki Toyone, Koki Tsuchiya, Tomoko Towatari, Yusuke Oshita, Ryo Yamamura, Takashi Nagai, Toshiyuki Shirahata, Katsunori Inagaki, Yoshifumi Kudo
    • 雑誌名

      medRxiv

      巻: 23298298 ページ: 23298298-23298298

    • DOI

      10.1101/2023.11.09.23298298

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Changes in Testing and Treatment Methods in Osteoporosis Care2024

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nagai, Koji Ishikawa, Koki Tsuchiya, Sojiusuke Oshita, Keizo Sakamoto, Nobuyuki Kawate, Yosh Tani, Yusuke Dodo , Yifumi Kudo
    • 雑誌名

      J Osteoporosis

      巻: 9629891 ページ: 9629891-9629891

    • DOI

      10.1155/2024/9629891

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relationship between sacral-abdominal wall distance, movement performance, and spinal alignment in osteoporosis: a retrospective study2024

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nagai, Makoto Miyagami, Shota Nakamura, Keizo Sakamoto, Koji Ishikawa, Ichiro Okano, Fumihito Kasai, Yoshifumi Kudo, Nobuyuki Kawate
    • 雑誌名

      BMC Geriatric

      巻: 24 号: 1 ページ: 252-252

    • DOI

      10.1186/s12877-024-04865-x

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pregnancy- and lactation-associated osteoporosis in the mother after the first and second children: A case report2023

    • 著者名/発表者名
      Nagai Takashi、Kuroda Takuma、Ishikawa Koji、Sakamoto Keizo、Shirato Nahoko、Kudo Yoshifumi
    • 雑誌名

      International Journal of Surgery Case Reports

      巻: 109 ページ: 108464-108464

    • DOI

      10.1016/j.ijscr.2023.108464

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distal junctional failure after corrective surgery without pelvic fixation for thoracolumbar junctional kyphosis due to osteoporotic vertebral fracture2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Kudo
    • 雑誌名

      Journal of Orthopedic Science

      巻: Online ahead of print 号: 3 ページ: 781-787

    • DOI

      10.1016/j.jos.2023.03.002

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] びまん性特発性骨増殖症(DISH)におけるQCTを用いた椎体内3D骨密度評価2022

    • 著者名/発表者名
      土谷弘樹, 石川紘司, 工藤理史, 谷聡二, 早川周良, 山村亮, 丸山博史, 岡野市郎, 大下優介, 豊根知明, 稲垣克記
    • 雑誌名

      Journal of Spine Research

      巻: 13 号: 7 ページ: 910-914

    • DOI

      10.34371/jspineres.2022-0704

    • ISSN
      1884-7137, 2435-1563
    • 年月日
      2022-07-20
    • 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] The origins and roles of osteoclasts in bone development, homeostasis and repair2022

    • 著者名/発表者名
      Yahara Yasuhito、Nguyen Tuyet、Ishikawa Koji、Kamei Katsuhiko、Alman Benjamin A.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 149 号: 8 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1242/dev.199908

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparison of pedicle screw placement accuracy between two types of imaging support (Artis Zeego versus two-dimensional fluoroscopy): a cross-sectional observational study2022

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka A, Toyone T, Okano I, Kudo Y, Ishikawa K, Maruyama H, Ozawa T, Shirahata T, Inagaki K
    • 雑誌名

      BMC Musculoskelet Disord

      巻: 5;23(1) 号: 1 ページ: 644-644

    • DOI

      10.1186/s12891-022-05602-4

    • 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
  • [学会発表] The influence of paraspinal muscle fatty degeneration on bone strength measured by finite element analysis2024

    • 著者名/発表者名
      Soji Tani, Koji Ishikawa, Erika Chiapparelli, Gaston Camino-Willhuber, Lukas Schönnagel, Thomas Caffard, Ali E. Guven, Ek Tsoon Tan, Jennifer Shue, John A. Carrino, Federico P. Girardi, Andrew A. Sama, Frank P. Cammisa, Alexander P. Hughe
    • 学会等名
      ORS
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact of Lumbar Degenerative Change on Vertebral Bone Strength: A Finite Element Analysis2024

    • 著者名/発表者名
      Soji Tani, Koji Ishikawa, Erika Chiapparelli, Gaston Camino-Willhuber, Lukas Schönnagel, Thomas Caffard, Ali E. Guven, Jennifer Shue, John A. Carrino, Federico P. Girardi, Andrew A. Sama, Frank P. Cammisa, Alexander P. Hughes
    • 学会等名
      ORS
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Assessment of Romosozumab Treatment on Spine Bone Strength Using Biomechanical Computed Tomography Virtual Stress Tests2023

    • 著者名/発表者名
      TM. Keaveny, Mary Oates, Donald Betah, Yifei Shi, Jen Timoshanko, Corinna C. Zygourakis, Mohamad Bydon, Kelly Krohn, Koji Ishikawa
    • 学会等名
      ASBMR
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mouse model of uncoupled bone remodeling upon discontinuation of anti-RANKL antibody therapy2023

    • 著者名/発表者名
      Koji Ishikawa, Soji Tani, Sakai Nobuhiro, Yoshifumi Kudo, Hideyo Horiuchi, Kimura-Suda Hiromi, Masamichi Takami, Tsuji Mayumi, Katsunori Inagaki, Yuji Kiuchi, Takako Negishi-Koga
    • 学会等名
      ASBMR
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of romosozumab for perioperative management of spinal instrumentation - Biomechanical Evaluation using Finite Element Analysis -2023

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa K, Tani S, Tsuchiya K, Yamamura R, Maruyama H, Matsuoka A, Emori H, Oshita Y, Towatari T, Kudo Y, Alman B, Toyone T, Inagaki K
    • 学会等名
      Orthopaedics Research Society, 2023 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Expectation and Hopes for Osteoporosis Treatment in Spinal Surgery2022

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Koji
    • 学会等名
      9th International Malaysian Spine Society Scientific Congress 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bone Health Optimization prior to Spinal Surgery2022

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Koji
    • 学会等名
      Bone Builder Forum 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Real-world experience of Romosozumab-From osteoporosis treatments to perioperative management-2022

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Koji
    • 学会等名
      Taipei Municipal Wan Fang Hospital 25th Anniversary Cross-Talk with Masters
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] MB Orthopaedics 脊椎インプラント手術に対する骨形成促進薬(テリパラチド・ロモソズマブ)の役割2022

    • 著者名/発表者名
      石川紘司
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      全日本病院出版
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 骨代謝マーカーハンドブック2022

    • 著者名/発表者名
      日本骨粗鬆症学会 骨代謝マーカー検討委員会 (編)
    • 総ページ数
      18
    • 出版者
      メディカルレビュー社
    • ISBN
      9784779225987
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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