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2018 年度 実施状況報告書

損傷や負荷に伴う深部筋腱の粘弾性変化を定量評価可能なMRエラストグラフィの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K18371
研究機関順天堂大学

研究代表者

糸魚川 善昭  順天堂大学, 医学部, 准教授 (30771810)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードエラストグラフィ / 筋 / 腱板 / 肩 / 超音波 / MRI
研究実績の概要

今年度の本研究の目的は①Open MRI を利用したmagnetic resonance elastography (MRE)システムの開発と②動物筋腱損傷モデルにおけるMREシステムの評価であったが、まずは深部筋である肩腱板筋に弾性波を効率よく発生させるための振動子を開発した。上腕骨大結節に付着し臨床上重要な腱板筋は棘上筋と棘下筋であるため、まずはこの2つの筋に対して2つの振動子を組み合わせて加振周波数を62.5 Hzで棘上筋、棘下筋の深部にまで弾性波を発生させ、弾性を計測する事が可能であった。また、静磁場強度が0.3 Tのオープン型MRIにより、弾性波を高い振幅対ノイズ比で画像化するためのパルスシーケンスを設計し、得られた弾性波画像から局所波長を抽出して適切な弾性算出法を用いることで、組織の弾性率を計測する事が可能となった。来年度はさらに、腱板筋は4つの筋で構成されているため4つ全ての筋に弾性波を発生させる振動子を開発し弾性計測が可能であるかの検討を行い、その後ボランティアの健常者を用いた研究へと進めていく予定である。
②に関してはブタの肩関節6肩を用いて棘上筋腱損傷モデルを作製し、損傷前後にMREとすでに計測方法が確立されている超音波剪断波エラストグラフィ(SWE)を行い、損傷前後の棘上筋の硬さを計測した。MREの加振周波数は80Hzと62.5Hzでそれぞれ行った。80HzのMRE、62.5Hz のMRE、SWE全てにおいて有意に損傷後は損傷前に比べ棘上筋の弾性率が低下していた。これは棘上筋の緊張が損傷後低下したことによって起こった事が推測され、その状態をMRE、SWE共に画像解析から定量する事が可能であった。今回の②の研究結果は2019年9月に開催される国際肩肘学会にて一般口演(開催地:ブエノスアイレス)で発表する事が予定されている。

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

初年度の目的であったMRエラストグラフィシステムの開発とそれを用いた動物実験が予定どおり行なわれ、その結果も一部データ解析中ではあるものの、ほぼ仮説どおりの結果が得られたため順調に進行していると思われる。

今後の研究の推進方策

現在、上記②の動物実験のさらなるデータ解析と英語論文作成中であり、それを平成31年度中に論文掲載させることを第一の目的とする。さらに上記①のMRエラストグラフィシステムを用いた健常者での実験を予定通り平成31年度夏頃から開始する予定である。

次年度使用額が生じた理由

平成30年に購入予定であった高額機器であるQD肩用コイル(日立製作所)の購入(150万円)を現段階で必要かどうか検討している最中であり、差額が生じたと思われる。31年度の健常者の実験を開始し検討してから、再度それが必要かどうか決める予定である。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Mayo clinic(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Mayo clinic
  • [雑誌論文] 整形外科領域における超音波剪断波エラストグラフィの有用性―肩腱板修復術の術前評価への応用2019

    • 著者名/発表者名
      糸魚川善昭
    • 雑誌名

      別冊整形外科

      巻: 75 ページ: 41-44

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Shear Wave Elastography Can Predict Passive Stiffness of Supraspinatus Musculotendinous Unit During Arthroscopic Rotator Cuff Repair for Presurgical Planning2018

    • 著者名/発表者名
      Itoigawa Yoshiaki、Maruyama Yuichiro、Kawasaki Takayuki、Wada Tomoki、Yoshida Keiichi、An Kai-Nan、Kaneko Kazuo
    • 雑誌名

      Arthroscopy: The Journal of Arthroscopic & Related Surgery

      巻: 34 ページ: 2276~2284

    • DOI

      10.1016/j.arthro.2018.01.059

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 剪断波エラストグラフィ2018

    • 著者名/発表者名
      糸魚川善昭
    • 雑誌名

      雑誌整形外科

      巻: 70 ページ: 180

  • [学会発表] 超音波剪断波エラストグラフィーを用いた肩関節拘縮の画像診断2018

    • 著者名/発表者名
      和田知樹、糸魚川善昭、丸山 祐一郎、金子和夫
    • 学会等名
      第91回 日本整形外科学会
  • [学会発表] 超音波剪断波エラストグラフィーは鏡視下腱板修復術の難易度を術前に予測できる2018

    • 著者名/発表者名
      糸魚川善昭 、丸山祐一郎 、川崎隆之、和田知樹 、吉田圭一 、Kai-Nan An、金子和夫
    • 学会等名
      第91回 日本整形外科学会
  • [学会発表] Ultrasound Elastography Predict Better Stiffness of Supraspinatus during Arthroscopic Rotator Cuff Repair than fatty infiltration on MRI2018

    • 著者名/発表者名
      Itoigawa Yoshiaki, Maruyama Yuichoro, Yoshida Keiichi, Kawasaki Takayuki, Kaneko Kazuo
    • 学会等名
      第10回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会(JOSKAS)
  • [学会発表] 超音波剪断波エラストグラフィは腱板大断裂の一次修復を予測する2018

    • 著者名/発表者名
      糸魚川善昭、川崎隆之、Kai-Nan An、和田知樹、古賀有希久、金子和夫
    • 学会等名
      第45回 日本肩関節学会 主題1
  • [学会発表] 腱板大断裂に対する超音波エラストグラフィを用いた鏡視下腱板修復術難易度の予測2018

    • 著者名/発表者名
      糸魚川善昭 、川崎隆之 、Kai-Nan An、丸山祐一郎 、和田知樹、吉田圭一、金子和夫
    • 学会等名
      第33回 日本整形外科学会基礎学術集会 主題 4運動器疾患のイメージングの進歩
  • [学会発表] 肩関節領域における剪断波エラストグラフィ を用いた新時代の画像診断2018

    • 著者名/発表者名
      糸魚川善昭
    • 学会等名
      福岡肩関節手術研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Prediction of Return to Play after Gastrocnemius Muscle Strain Using Shear Wave Elastography with Ultrasound Image2018

    • 著者名/発表者名
      吉田圭一,糸魚川善昭,丸山祐一郎,金子和夫
    • 学会等名
      第10回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会(JOSKAS)
  • [学会発表] Rotator cuff tendon becomes stiff in frozen shoulder on evaluation of Shear wave elastography2018

    • 著者名/発表者名
      Wada Tomoki, Itoigawa Yoshiaki, Maruyama Yuichiro, Kaneko Kkazuo
    • 学会等名
      28th SECEC -European Society for Surgery of the Shoulder and the Elbow
    • 国際学会
  • [学会発表] 剪断波エラストグラフィーを用いた腓腹筋肉離れの運動復帰時期の予測2018

    • 著者名/発表者名
      吉田圭一,糸魚川善昭,丸山祐一郎,金子和夫
    • 学会等名
      第91回 日本整形外科学会
  • [学会発表] 超音波剪断波エラストグラフィーにおける五十肩患者の腱板弾性率の変化2018

    • 著者名/発表者名
      和田知樹、糸魚川善昭、川崎隆之、丸山祐一郎、金子和夫
    • 学会等名
      第33回 日本整形外科学会基礎学術集会
  • [学会発表] 肩関節拘縮で腱板も硬くなる? 超音波剪断波エラストグラフィーを用いた計測2018

    • 著者名/発表者名
      5.和田知樹、糸魚川善昭、川崎隆之、吉田圭一、古賀有希久、金子和夫
    • 学会等名
      第45回 日本肩関節学会

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公開日: 2019-12-27  

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