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2022 年度 実施状況報告書

ヒト顔面骨格の子宮内における成長様式の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K16922
研究機関京都大学

研究代表者

勝部 元紀  京都大学, 医学研究科, 助教 (40609583)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードヒト胎児 / 顔面形態形成 / 形態解析
研究実績の概要

顔面先天異常疾患の病態解明や治療発展において、顔面の正常発達過程の把握は必要不可欠ですが、その全容はわかっておりません。CTやMRIな ど撮像機器の発達により、世界的にも極めて貴重なヒト胎児標本を破壊することなく多数利用した正確な形態解析が可能となってきています。それらの画像データと3次元形態の定量解析 や可視化に優れた幾何学的形態測定学 (Geometric morphometrics) を組み合わせることにより、胎児顔面のダイ ナミックな形態変化を捉えることが可能です。本研究の目的は数理統計解析手法を応用することで、胎児期におけるヒト顔面骨格の3 次元的 かつ連続的な形態変化を定量的に評価し、正常発育様式の全容を解明することです。
今まで、ヒト胚子胎児標本に対して7テスラや3テスラのMRI画像を用いて、胚子期後期から胎児期中期までの顔面骨格形成過程を解明してきました。出生前までの形態形成過程を解明するべく顔面骨格のCT画像を取得しておりましたが、画像の精度の問題から解析を進めるのが困難な状態でした。そこで、2021年度には新たに胎児期中期から後期にかけてマイクロCTを用いてヒト胎児標本の顔面骨格の高精細な画像を取得いたしました。2022年度には、顔面骨格および顔面骨格形成に影響を与えていると考えられる頭蓋底にランドマークを設定、選定を行いました。胎児期後期のCT画像については形態解析するための調整をしてからランドマークの取得などを行う予定としています。今後はそれらの情報をもとに定量解析をしていく予定です。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2022年度では取得したCTデータなどを用いて顔面骨格形態形成過程の定量解析や周辺組織の関連性の解析を進める予定としておりました。まずは解析に重要なランドマークの設定し画像解析ソフトCheckpointを用いてその座標値を取得しました。胎児期後期の標本についてもランドマーク設定することで出生直前までの成長過程を解析する予定としておりましたが、画像サイズが大きすぎるためにランドマークを設定するソフトを使用できないという問題が生じていたため、現在調整中です。
胎児期中期までの画像については高精細な画像が得られておりますので、ランドマークの妥当性などを検証するため解析ソフトRを用いて定量解析を行い、顔面骨格の形成過程と頭蓋底の関連性解析を進めているところです。

今後の研究の推進方策

2022年度に完了出来なかった胎児期後期の顔面骨格のランドマーク取得を引き続き行い、完了次第、胚子期後期から出生直前までの3次元的な顔面骨格形態形成過程を解析する予定です。また、頭蓋底との関連性についても解析を進めていく予定です。

次年度使用額が生じた理由

撮像に必要な溶媒液体の購入費用などが嵩んだため予定より使用額が大きくなりましたが、わずかであり、次年度の研究計画に支障はございません。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Morphometric analysis of secondary palate development in human embryos2022

    • 著者名/発表者名
      Nohara Aoi、Owaki Natsumi、Matsubayashi Jun、Katsube Motoki、Imai Hirohiko、Yoneyama Akio、Yamada Shigehito、Kanahashi Toru、Takakuwa Tetsuya
    • 雑誌名

      Journal of Anatomy

      巻: 241 ページ: 1287~1302

    • DOI

      10.1111/joa.13745

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The first 3D analysis of the sphenoid morphogenesis during the human embryonic period2022

    • 著者名/発表者名
      Utsunomiya Natsuko、Katsube Motoki、Yamaguchi Yutaka、Yoneyama Akio、Morimoto Naoki、Yamada Shigehito
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 ページ: 5259

    • DOI

      10.1038/s41598-022-08972-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Application of geometric morphometrics for facial congenital anomaly studies2022

    • 著者名/発表者名
      Katsube Motoki、Yamada Shigehito、Utsunomiya Natsuko、Morimoto Naoki
    • 雑誌名

      Congenital Anomalies

      巻: 62 ページ: 88~95

    • DOI

      10.1111/cga.12461

    • 査読あり
  • [学会発表] Quantification of facial skeletal morphogenesis in the human fetus using geometric morphometrics2022

    • 著者名/発表者名
      Motoki Katsube, Shigehito Yamada, Natsuko Utsunomiya, Naoki Morimoto
    • 学会等名
      The 14th World Congress of The International Cleft Lip and Palate Foundation
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Multidisciplinary computational anatomy : toward integration of artificial intelligence with MCA-based medicine2022

    • 著者名/発表者名
      Hashizume Makoto
    • 総ページ数
      398
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2023-12-25  

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