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2022 年度 実施状況報告書

人工知能による予後予測精度の高い早期変形性膝関節症診断基準作成にむけた疫学研究

研究課題

研究課題/領域番号 22K10522
研究機関弘前大学

研究代表者

佐々木 英嗣  弘前大学, 医学研究科, 助教 (60587038)

研究分担者 中路 重之  弘前大学, 医学研究科, 特任教授 (10192220)
千葉 大輔  弘前大学, 医学部附属病院, 助教 (70587055)
石橋 恭之  弘前大学, 医学研究科, 教授 (80292142)
玉田 嘉紀  弘前大学, 医学研究科, 教授 (80435495)
石橋 恭太  弘前大学, 医学研究科, 客員研究員 (80898388)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード変形性膝関節症 / 早期 / 疫学 / 機械学習 / MRI
研究実績の概要

岩木健康増進プロジェクト健診では、平成19年度から変形性膝関節症(膝OA)の調査を施行しているが、本研究は早期膝OAに着目し疫学調査を進めてきた。早期膝OAは女性での有病率が高いことに加え、進行期OAの有病率が急増する60歳台の直前に当たる50歳台での有病率が最も高く、20%に至ることを明らかにした(Sasaki E, KSSTA 2020)。MRIを用いた調査ではX線学的変化のない膝であっても早期OAに該当する人では滑膜炎や骨髄病変、半月板病変の有病率が高く、痛みに強く関係していた(Ota S, Sci Rep 2021)。特に骨髄病変を有する例では全身骨密度が低く、高骨代謝回転を示しており、骨粗鬆症との新たな関連を示すことができた(Ota S, Arthritis Res Ther. 2019)。さらに下肢アライメントとの関連をみても脛骨内側高原の局所内反が強い骨形態が骨髄病変のリスクとなっていた(Ishibashi K, KSSTA 2021)。一方滑膜炎に注目すると、早期OAにおける滑膜炎の程度をMRIおよび血液データより証明した(Ishibashi K, Sci Rep 2020)。半月板病変に関してはこれまで超音波を用いた評価を継続して行ってきたが、内側半月板が4mm以上内側に逸脱している群では5年後にOAを発症・進行するリスクが高いことを明らかにした(Chiba D, Euro Radiol. 2020)。Biomarkerに注目した解析では女性の卵巣加齢マーカーの一つである抗ミュラー管ホルモンが閉経移行期女性における早期OAの予測マーカーになることを報告した(Sasaki E, Sci Rep 2021)。現在も各側面から、機械学習を用いた縦断解析を目標に調整を行っている。

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

現在、過去データを用いた縦断的解析を行っており、2024年度にはMRIを用いた調査を行う計画を進めている。また、機械学習でのデータ解析に関しては解析手法の検討と、データ整理を行っているところであり、概ね順調に進んでいると考えている。

今後の研究の推進方策

今後も機会学習を疫学に導入すべく、データ調整を進めていく。手法が確立することにより新たな利権を効率よく得られるものと期待している。

次年度使用額が生じた理由

次年度の研究を充実させた方が研究遂行上、有益であると判断し、今年度の計画を見直した結果、当初予定額との差額が生じた。令和5年度は過去データを用いた縦断的解析を進め、機械学習でのデータ解析に着手する予定である。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Association between bone marrow lesions and bone mineral density of the proximal tibia in end-stage osteoarthritic knees2023

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Eiji、Araki Ryo、Sasaki Tomoyuki、Wakai Yuji、Yamamoto Yuji、Ishibashi Yasuyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 ページ: 6516

    • DOI

      10.1038/s41598-023-33251-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 縦断的疫学研究からみた早期変形性膝関節症の発症・進行の危険因子.2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木英嗣
    • 雑誌名

      整形外科

      巻: 74 ページ: 649-653

  • [雑誌論文] Higher fasting blood glucose worsens knee symptoms in patients with radiographic knee osteoarthritis and comorbid central sensitization: an Iwaki cohort study2022

    • 著者名/発表者名
      Chiba Daisuke、Ohyama Tetsushi、Sasaki Eiji、Daimon Makoto、Nakaji Shigeyuki、Ishibashi Yasuyuki
    • 雑誌名

      Arthritis Research and Therapy

      巻: 24 ページ: 269

    • DOI

      10.1186/s13075-022-02951-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bone marrow lesion severity was associated with proximal tibial inclination in early knee osteoarthritis2022

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi Kyota、Sasaki Eiji、Ota Seiya、Oyama Tetsushi、Chiba Daisuke、Yamamoto Yuji、Tsuda Eiichi、Uemura Nozomi、Sawada Kaori、Ishibashi Yasuyuki
    • 雑誌名

      Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy

      巻: 30 ページ: 668~679

    • DOI

      10.1007/s00167-020-06378-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effusion detected by ultrasonography and overweight may predict the risk of knee osteoarthritis in females with early knee osteoarthritis: a retrospective analysis of Iwaki cohort data2022

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi Kyota、Sasaki Eiji、Chiba Daisuke、Oyama Tetsushi、Ota Seiya、Ishibashi Hikaru、Yamamoto Yuji、Tsuda Eiichi、Sawada Kaori、Jung Songee、Ishibashi Yasuyuki
    • 雑誌名

      BMC Musculoskeletal Disorders

      巻: 23 ページ: 1021

    • DOI

      10.1186/s12891-022-05989-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Metabolomics with severity of radiographic knee osteoarthritis and early phase synovitis in middle-aged women from the Iwaki Health Promotion Project: a cross-sectional study2022

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Eiji、Yamamoto Hiroyuki、Asari Toru、Matsuta Rira、Ota Seiya、Kimura Yuka、Sasaki Shizuka、Ishibashi Kyota、Yamamoto Yuji、Kami Kenjiro、Ando Masataka、Tsuda Eiichi、Ishibashi Yasuyuki
    • 雑誌名

      Arthritis Research and Therapy

      巻: 24 ページ: 145

    • DOI

      10.1186/s13075-022-02830-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 【整形外科画像診断・評価の進歩】MRI 早期変形性膝関節症におけるMRI所見.2022

    • 著者名/発表者名
      石橋 恭太, 佐々木 英嗣, 太田 聖也, 千葉 大輔, 石橋 恭之
    • 雑誌名

      整形外科

      巻: 73 ページ: 617-621

  • [雑誌論文] 一般住民検診におけるMRIを用いた早期変形性膝関節症の病態評価.2022

    • 著者名/発表者名
      石橋 恭太
    • 雑誌名

      整形外科

      巻: 73 ページ: 238

  • [学会発表] 早期変形性膝関節症のMRI所見の特徴と進行危険因子に関する縦断的疫学研究.2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木英嗣, 千葉大輔, 佐藤英太郎, 太田聖也, 石橋恭太, 石橋恭之.
    • 学会等名
      第17回膝OAと運動・装具療法セミナー シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 変形性膝関節症の発症および進行に寄与する食習慣 -4年間の縦断的疫学調査-2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木英嗣, 千葉大輔, 佐藤英太郎, 木村由佳, 對馬誉大, 高橋佳子, 石橋恭之
    • 学会等名
      第94回日本整形外科学会
  • [学会発表] METABOLOMICS OF OSTEOARTHRITIS WITH SYNOVITIS IN MIDDLE AGED WOMEN FROM THE IWAKI HEALTH PROMOTION PROJECT.2022

    • 著者名/発表者名
      Sasaki E, Yamamoto H, Asari T, Matsuta R, Ota S, Ishibashi K, Yamamoto Y, Kami K, Ishibashi Y.
    • 学会等名
      Osteoarthritis Research Society International 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Synovitis detected by ultrasonography predict the risk of developing knee osteoarthritis in early knee osteoarthritis from the Iwaki cohort study.2022

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi K, Sasaki E, Chiba D, Oyama T, Ota S, Ishibashi H, Yamamoto Y, Ishibashi Y.
    • 学会等名
      Osteoarthritis Research Society International 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] 中高年女性において高い骨密度は膝関節骨髄浮腫軽減と関連する.2022

    • 著者名/発表者名
      千葉大輔, 佐々木英嗣, 大山哲司, 中路重之, 石橋恭之
    • 学会等名
      第43回東北骨代謝・骨粗鬆症研究会
  • [学会発表] 地域一般住民を対象とした早期変形性膝関節症とQOLの関連2022

    • 著者名/発表者名
      太田聖也,佐々木英嗣,千葉大輔,山本祐司,津田英一,沢田かほり,石橋恭之
    • 学会等名
      第95回日本整形外科学会学術総会
  • [学会発表] 超音波で観察した滑膜炎が早期変形性膝関節症の進行へ及ぼす影響の縦断的解析.2022

    • 著者名/発表者名
      石橋 恭太、佐々木英嗣、太田聖也、千葉大輔、山本祐司、井原一成、中路重之、石橋恭之.
    • 学会等名
      第95回日本整形外科学会学術総会
  • [学会発表] 変形性膝関節症に中枢神経感作を合併すると空腹時血糖は膝痛の悪化に関連する.一般地域住民の縦断追跡調査.2022

    • 著者名/発表者名
      石橋光,千葉大輔, 佐々木英嗣, 木村由佳, 山本祐司, 大門眞, 中路重之, 石橋恭之.
    • 学会等名
      第95回日本整形外科学会学術総会
  • [学会発表] 自覚的下肢アライメントと早期変形性膝関節症の関係に関する疫学調査2022

    • 著者名/発表者名
      中村 讓、佐々木 英嗣、千葉 大輔、木村 由佳、津田 英一、山本 祐司、鄭 松伊、石橋 恭之
    • 学会等名
      第95回日本整形外科学会学術総会
  • [学会発表] Morphologic feature of the proximal tibia in middle-aged women with early knee osteoarthritis from Iwaki cohort study.2022

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi H, Sasaki E, Ota S, Tsushima T, Chiba D, Kimura Y, Yamamoto Y, Ishibashi Y.
    • 学会等名
      第119回東北整形災害外科学会.
  • [学会発表] 早期変形性膝関節症の診断. 早期変形性膝関節症国際判定基準の予後予測力 2年間の縦断的疫学研究.2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木英嗣, 太田聖也, 石橋恭太, 千葉大輔, 木村由佳, 佐々木静, 山本祐司, 津田英一, 石橋恭之
    • 学会等名
      14th JOSKAS-JOSSM 2022,
  • [学会発表] 地域一般住民健診における中高年女性のspreading roots sign有病率と脛骨近位骨形態との関連.2022

    • 著者名/発表者名
      石橋光、佐々木英嗣、太田聖也、石橋恭太、千葉大輔、木村由佳、對馬誉大、山本祐司、津田英一、石橋恭之.
    • 学会等名
      14th JOSKAS-JOSSM 2022,
  • [学会発表] 早期変形性膝関節症国際判定基準の予後予測力とMRI所見との関連 2年間の縦断的疫学研究.2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木英嗣, 太田聖也, 千葉大輔, 木村由佳, 對馬誉大, 山本祐司, 高橋佳子, 岩根拓郎, 津田英一, 石橋恭之.
    • 学会等名
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会
  • [学会発表] 変形性膝関節症の発症と進行に関する10年間の縦断的疫学調査.2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤英太郎, 佐々木英嗣, 千葉大輔, 木村由佳, 對馬誉大, 山本祐司, 石橋恭之, 植村望, 津田英一.
    • 学会等名
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会
  • [学会発表] 中高年女性において高い骨密度は膝関節骨髄浮腫軽減と関連する.2022

    • 著者名/発表者名
      千葉大輔, 木村由佳, 佐々木英嗣, 大山哲司, 中路重之, 石橋恭之
    • 学会等名
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会

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公開日: 2023-12-25  

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