脊椎疾患患者のCone of Economyと術後立位バランス改善の3次元的計測

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K18021
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 加藤 壯 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (50822061)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 脊椎 / 動作解析 / 3次元 / 立位 / cone of economy

研究実績の概要

本研究の目的はモーションキャプチャーにより、静止立位での体幹（肩甲帯、骨盤）の動揺を実測してcone of economyの3次元的動作解析を行い、新たな立位動揺指標としての有用性を明らかにするである。Cone of economyとはDuboussetらがヒトの立位保持を逆振り子に例えて提唱したモデルであり、そのサイズが立位動揺の指標と考えられているが、重心動揺計などで得られるcenter of pressure(COP)の偏位測定による従来型のパラメータとの相関は明らかになっていなかった。
成人脊柱変形に対し5椎以上にわたる初回固定手術を受ける患者で、立位保持困難のため計測ができなかった症例を除き、13名の術前後データが収集した。術前にC7及びS1棘突起直上に設置した体表面反射マーカーの動きを静止立位で30秒間ずつ3回、赤外線カメラで計測し、術後6か月に同様の計測を繰り返した。水平面における平均総軌跡長をCOE底面の外周長、中心からの偏位の平均実効値面積をCOEの底面積と捉えて記録した。同時に床反力計で計測したcenter of pressure(COP)の偏位測定による従来型立位動揺指標との相関を検証し、さらに術前後のCOEサイズを比較した。
S1高位、C7高位ともCOEの平均総軌跡長はCOPの総軌跡長とは相関が無かった(r=0.03, 0.21)。一方で平均実効値面積はS1もC7もCOPの実効値面積と高い相関を示した(r=0.90, 0.85)。術後の平均実効値面積はS1もC7も術前と比較して有意に縮小を示した(p=0.04, 0.03)。
成人脊柱変形患者の簡便で新たな立位動揺指標として、モーションキャプチャーによるCOEサイズ（実効値面積）測定の有用性が明らかになった。変形矯正術後にはCOEサイズは縮小し、立位バランスの改善を証明することができた。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

患者数がコロナ禍の影響で減少しており、現在も回復途上であるため、症例数の登録が不十分な状態である。
Pilot studyとして必要最小限の登録を行い得たことによって学会発表を行うことができた。また当初の想定していたよりも、立位保持不能で計測そのものが危険な患者や、元々固定術を受けた症例の再手術など、モーションキャプチャーの解釈が困難な症例が多く、リクルートは当初の予想を下回るペースで推移している。

今後の研究の推進方策

引き続き研究対象患者の登録を積極的に行い、データ収集に努める。特に脊柱変形矯正手術によってCOEが縮小することを証明し得たので、引き続いて手術による矯正の程度と、COE改善の程度の相関の証明や、成人脊柱変形の病因による違い（変形性脊椎症を背景とするde novo type、特発性側弯症遺残変形、圧迫骨折後後弯症）を明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

今年度は必要以上に経費をかけずに済んだ。
次年度はさらなるデータ収集・解析等に使用する計画である。

研究成果

• [雑誌論文] Predictors for hemostatic thrombin-gelatin matrix usage in spine surgery: a multicenter observational study (2023)
  • 著者名/発表者名: Kato So、Miyahara Junya、Matsubayashi Yoshitaka、Taniguchi Yuki、Doi Toru、Kodama Hiroyasu、Higashikawa Akiro、Takeshita Yujiro、Fukushima Masayoshi、Ono Takashi、Hara Nobuhiro、Azuma Seiichi、Iwai Hiroki、Oshina Masahito、Sugita Shurei、Hirai Shima、Masuda Kazuhiro、Tanaka Sakae、Oshima Yasushi
  • 雑誌名: BMC Musculoskeletal Disorders 巻: 24 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s12891-023-06408-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Early Postoperative Resolution of MRI Signal Intensity Changes on the Outcomes of Degenerative Cervical Myelopathy (2023)
  • 著者名/発表者名: Tozawa Keiichiro、Nagata Kosei、Ohtomo Nozomu、Ito Yusuke、Nakamoto Hideki、Kato So、Doi Toru、Taniguchi Yuki、Matsubayashi Yoshitaka、Tanaka Sakae、Oshima Yasushi
  • 雑誌名: Spine 巻: 48 ページ: 591～599
  • DOI: 10.1097/BRS.0000000000004612
  • 査読あり
• [雑誌論文] Congenital atlanto-occipital dislocation in a patient with Down syndrome: a case report (2023)
  • 著者名/発表者名: Onodera Ryoko、Sakamoto Ryuji、Taniguchi Yuki、Hirai Shima、Matsubayashi Yoshitaka、Kato So、Oshima Yasushi、Tanaka Sakae
  • 雑誌名: Skeletal Radiology 巻: 52 ページ: 1785～1789
  • DOI: 10.1007/s00256-023-04297-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fusion Extension Leads to Spontaneous Resolution of Symptomatic Disc Herniations Associated With Proximal Junctional Kyphosis (2022)
  • 著者名/発表者名: Rocos Brett、Wong Ian H.Y.、Kato So、Oitment Colby、Nielsen Christophen、Jentzsch Thorsten、Ravinsky Robert、Wener Emily、Bensky Hailey、Lewis Stephen J.
  • 雑誌名: JBJS Case Connector 巻: 12 ページ: 0
  • DOI: 10.2106/JBJS.CC.22.00123
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Noninvasive Skin Autofluorescence of Advanced Glycation End Products for Detecting Ossification of the Posterior Longitudinal Ligament in the Thoracic Spine (2022)
  • 著者名/発表者名: Doi Toru、Horii Chiaki、Tozawa Keiichiro、Nakarai Hiroyuki、Sasaki Katsuyuki、Yoshida Yuichi、Ito Yusuke、Ohtomo Nozomu、Sakamoto Ryuji、Nakajima Koji、Nagata Kosei、Okamoto Naoki、Nakamoto Hideki、Kato So、Taniguchi Yuki、Matsubayashi Yoshitaka、Tanaka Sakae、Oshima Yasushi
  • 雑誌名: Spine 巻: 48 ページ: E40～E45
  • DOI: 10.1097/BRS.0000000000004516
  • 査読あり
• [雑誌論文] A dynamic pedicle screw system using polyethylene insert for the lumbar spine (2022)
  • 著者名/発表者名: Oshima Yasushi、Kato So、Doi Toru、Taniguchi Yuki、Matsubayashi Yoshitaka、Ohtomo Nozomu、Watanabe Kenichi、Kyomoto Masayuki、Tanaka Sakae、Moro Toru
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials 巻: 111 ページ: 805～811
  • DOI: 10.1002/jbm.b.35191
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surgical outcomes between posterior decompression alone and posterior decompression with fusion surgery among patients with Meyerding grade 2 degenerative spondylolisthesis: a multicenter cohort study (2022)
  • 著者名/発表者名: Tozawa Keiichiro、Matsubayashi Yoshitaka、Kato So、Doi Toru、Taniguchi Yuki、Kumanomido Yudai、Higashikawa Akiro、Yosihida Yuichi、Kawamura Naohiro、Sasaki Katsuyuki、Azuma Seiichi、Yu Jim、Hara Nobuhiro、Iizuka Masaaki、Ono Takashi、Fukushima Masayoshi、Takeshita Yujiro、Tanaka Sakae、Oshima Yasushi
  • 雑誌名: BMC Musculoskeletal Disorders 巻: 23 ページ: 0
  • DOI: 10.1186/s12891-022-05850-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical Feasibility of Completely Autologous Fibrin Glue in Spine Surgery (2022)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi Yuki、Matsubayashi Yoshitaka、Ikeda Toshiyuki、Kato So、Doi Toru、Oshima Yasushi、Okazaki Hitoshi、Tanaka Sakae
  • 雑誌名: Spine Surgery and Related Research 巻: 6 ページ: 388～394
  • DOI: 10.22603/ssrr.2021-0190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Does T1 slope minus cervical lordosis mismatch affect surgical outcomes of cervical laminoplasty in the absence of preoperative severe kyphosis? (2022)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto Ryuji、Nakamoto Hideki、Yoshida Yuichi、Ohtomo Nozomu、Nagata Kosei、Kato So、Doi Toru、Matsubayashi Yoshitaka、Taniguchi Yuki、Tanaka Sakae、Oshima Yasushi
  • 雑誌名: BMC Musculoskeletal Disorders 巻: 23 ページ: 0
  • DOI: 10.1186/s12891-022-05755-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] RSPO2 defines a distinct undifferentiated progenitor in the tendon/ligament and suppresses ectopic ossification (2022)
  • 著者名/発表者名: Tachibana Naohiro、Chijimatsu Ryota、Okada Hiroyuki、Oichi Takeshi、Taniguchi Yuki、Maenohara Yuji、Miyahara Junya、Ishikura Hisatoshi、Iwanaga Yasuhide、Arino Yusuke、Nagata Kosei、Nakamoto Hideki、Kato So、Doi Toru、Matsubayashi Yoshitaka、Oshima Yasushi、Terashima Asuka、Omata Yasunori、Yano Fumiko
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 8 ページ: 0
  • DOI: 10.1126/sciadv.abn2138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association Between Preoperative Neuropathic Pain and Patient Reported Outcome Measures After Cervical Spinal Cord Decompression Surgery (2022)
  • 著者名/発表者名: Nagata Kosei、Tozawa Keiichiro、Miyahara Junya、Ito Yusuke、Nakamoto Hideki、Nakajima Koji、Kato So、Doi Toru、Taniguchi Yuki、Matsubayashi Yoshitaka、Tanaka Sakae、Oshima Yasushi
  • 雑誌名: Global Spine Journal 巻: 0 ページ: 0
  • DOI: 10.1177/21925682221109560
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of diabetes on patient-reported outcome measures at one year after laminoplasty for cervical spondylotic myelopathy (2022)
  • 著者名/発表者名: Nagata Kosei、Miyahara Junya、Nakamoto Hideki、Kawamura Naohiro、Takeshita Yujiro、Higashikawa Akiro、Ono Takashi、Fukushima Masayoshi、Okazaki Rentaro、Hara Nobuhiro、Kato So、Doi Toru、Taniguchi Yuki、Matsubayashi Yoshitaka、Tanaka Sakae、Oshima Yasushi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 ページ: 0
  • DOI: 10.1038/s41598-022-13838-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Postoperative outcomes after degenerative lumbar spine surgery in rheumatoid arthritis patients -a propensity score-matched analysis (2022)
  • 著者名/発表者名: Kato So、Nakamoto Hideki、Matsubayashi Yoshitaka、Taniguchi Yuki、Doi Toru、Yoshida Yuichi、Higashikawa Akiro、Takeshita Yujiro、Fukushima Masayoshi、Ono Takashi、Hara Nobuhiro、Okazaki Rentaro、Iwai Hiroki、Oshina Masahito、Sugita Shurei、Hirai Shima、Masuda Kazuhiro、Tanaka Sakae、Oshima Yasushi
  • 雑誌名: BMC Musculoskeletal Disorders 巻: 23 ページ: 0
  • DOI: 10.1186/s12891-022-05326-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Does Surgical Treatment Affect the Degree of Anxiety or Depression in Patients With Degenerative Cervical Myelopathy? (2022)
  • 著者名/発表者名: Tachibana Naohiro、Doi Toru、Nakajima Koji、Nakamoto Hideki、Miyahara Junya、Nagata Kosei、Nakarai Hiroyuki、Tozawa Keiichiro、Ohtomo Nozomu、Sakamoto Ryuji、Kato So、Taniguchi Yuki、Matsubayashi Yoshitaka、Tanaka Sakae、Oshima Yasushi
  • 雑誌名: Global Spine Journal 巻: 0 ページ: 0
  • DOI: 10.1177/21925682221088549
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evaluation of bone strength using finite-element analysis in patients with ossification of the posterior longitudinal ligament (2022)
  • 著者名/発表者名: Doi Toru、Ohashi Satoru、Ohtomo Nozomu、Tozawa Keiichiro、Nakarai Hiroyuki、Yoshida Yuichi、Ito Yusuke、Sakamoto Ryuji、Nakajima Koji、Nagata Kosei、Okamoto Naoki、Nakamoto Hideki、Kato So、Taniguchi Yuki、Matsubayashi Yoshitaka、Tanaka Sakae、Oshima Yasushi
  • 雑誌名: The Spine Journal 巻: 22 ページ: 1399～1407
  • DOI: 10.1016/j.spinee.2022.02.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimizing the Application of Surgery for Degenerative Cervical Myelopathy [AO Spine RECODE-DCM Research Priority Number 10] (2022)
  • 著者名/発表者名: Rodrigues-Pinto Ricardo、Montenegro Thiago S.、Davies Benjamin M.、Kato So、Kawaguchi Yoshiharu、Ito Manabu、Zileli Mehmet、Kwon Brian K.、Fehlings Michael G.、Koljonen Paul A.、Kurpad Shekar N.、Guest James D.、Aarabi Bizhan、Rahimi-Movaghar Vafa、Wilson Jefferson R.、Kotter Mark R. N.、Harrop James S.
  • 雑誌名: Global Spine Journal 巻: 12 ページ: 147S～158S
  • DOI: 10.1177/21925682211062494
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Calcific tendinitis of the shoulder induced by an mRNA vaccine for COVID-19: A case report (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakajima Koji、Miyata Akira、Kato So、Oshima Yasushi、Tanaka Sakae
  • 雑誌名: Modern Rheumatology Case Reports 巻: 7 ページ: 211～214
  • DOI: 10.1093/mrcr/rxac006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Treatment of restenosis after lumbar decompression surgery: decompression versus decompression and fusion (2022)
  • 著者名/発表者名: Miyahara Junya、Yoshida Yuichi、Nishizawa Mitsuhiro、Nakarai Hiroyuki、Kumanomido Yudai、Tozawa Keiichiro、Yamato Yukimasa、Iizuka Masaaki、Yu Jim、Sasaki Katsuyuki、Oshina Masahito、Kato So、Doi Toru、Taniguchi Yuki、Matsubayashi Yoshitaka、Higashikawa Akiro、Takeshita Yujiro、Ono Takashi、Hara Nobuhiro、Azuma Seiichi
  • 雑誌名: Journal of Neurosurgery: Spine 巻: 36 ページ: 892～899
  • DOI: 10.3171/2021.10.SPINE21728
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Perioperative Antithrombic Agent Discontinuation in Elective Posterior Spinal Surgery: A Propensity-Score-Matched Analysis (2022)
  • 著者名/発表者名: Okamoto Naoki、Kato So、Doi Toru、Nakamoto Hideki、Matsubayashi Yoshitaka、Taniguchi Yuki、Inanami Hirohiko、Higashikawa Akiro、Kawamura Naohiro、Hara Nobuhiro、Azuma Seiichi、Takeshita Yujiro、Ono Takashi、Fukushima Masayoshi、Tanaka Sakae、Oshima Yasushi
  • 雑誌名: World Neurosurgery 巻: 158 ページ: e362～e368
  • DOI: 10.1016/j.wneu.2021.10.182
  • 査読あり
• [雑誌論文] Minimal clinically important difference in patients who underwent decompression alone for lumbar degenerative disease (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakarai Hiroyuki、Kato So、Kawamura Naohiro、Higashikawa Akiro、Takeshita Yujiro、Fukushima Masayoshi、Ono Takashi、Hara Nobuhiro、Azuma Seiichi、Tanaka Sakae、Oshima Yasushi
  • 雑誌名: The Spine Journal 巻: 22 ページ: 549～560
  • DOI: 10.1016/j.spinee.2021.10.010
  • 査読あり
• [学会発表] Impact of rheumatoid arthritis on degenerative lumbar spine surgery outcomes (2022)
  • 著者名/発表者名: 加藤壯、中元秀樹、松林嘉孝、谷口優樹、河村直洋、原慶宏、東川晶郎、小野貴司、竹下祐次郎、田中栄、大島寧
  • 学会等名: 第66回日本リウマチ学会総会・学術集会
• [学会発表] 脊椎手術中のヒトトロンビン含有ゼラチン使用吸収性局所止血材の使用予測因子 (2022)
  • 著者名/発表者名: 加藤壯、宮原潤也、河村直洋、東川晶郎、竹下祐次郎、福島成欣、小野貴司、原慶宏、東成一、岩井宏樹、大科将人、 杉田守礼、平井志馬、増田和浩、田中栄、大島寧"
  • 学会等名: 第51回日本脊椎脊髄病学会学術集会
• [学会発表] 関節リウマチ患者における腰椎変性疾患の術後成績 -傾向スコアマッチングによる解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 加藤壯、中元秀樹、松林嘉孝、谷口優樹、河村直洋、原慶宏、東川晶郎、小野貴司、竹下祐次郎、田中栄、大島寧
  • 学会等名: 第95回日本整形外科学会
• [学会発表] Predictors for hemostatic thrombin-gelatin matrix usage in spine surgery. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kato S, Miyahara J, Kawamura N, Higashikawa A, Takeshita Y, Fukushima M, Ono T, Hara N, Azuma S, Iwai H, Oshina M, Sugita S, Hirai S, Masuda K, Tanaka S, Oshima Y
  • 学会等名: Global Spine Congress 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Impact of steroid usage on degenerative lumbar spine surgery outcomes in rheumatoid arthritis patients (2022)
  • 著者名/発表者名: Kato S, Nakamoto H, Matsubayashi Y, Taniguchi Y, Doi T, Yoshida Y, Higashikawa A, Takeshita Y, Fukushima M, Ono T, Hara N, Okazaki R, Iwai H, Oshina M, Sugita S, Hirai S, Masuda K, Tanaka S, Oshima Y
  • 学会等名: Global Spine Congress 2022
  • 国際学会
• [図書] ベーシックな脊椎除圧術のすべて (2022)
  • 著者名/発表者名: 今釜 史郎
  • 総ページ数: 168
  • 出版者: メジカルビュー社
  • ISBN: 978-4758321532
• [備考] 東京大学医学部附属病院 整形外科・脊椎外科
  • URL: http://www.u-tokyo-ortho.jp/