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2014 年度 実施状況報告書

臨床用CTを用いた有限要素法による骨脆弱性評価に向けた横断的・縦断的研究

研究課題

研究課題/領域番号 26461792
研究機関広島大学

研究代表者

高須 深雪  広島大学, 大学病院, 病院助教 (70565647)

研究分担者 黒田 芳明  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助教 (00625840)
粟井 和夫  広島大学, 医歯薬保健学研究院, 教授 (30294573)
中西 一義  広島大学, 大学病院, 病院助教 (60403557)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード骨粗鬆症
研究実績の概要

ロコモーティブシンドロームのうち、骨粗鬆症性脊椎骨折は寝たきりにつながる重篤な病態であり、脊椎骨折リスク患者の層別化と発症予知対策の具体化が急務である。本研究は、64検出器CT検査を用いた有限要素法による骨脆弱性評価を目的とした多施設・前向き共同研究である。
対象: 原発性骨粗鬆症性脊椎椎体骨折:10人、続発性骨粗鬆症:80人、対照:10人施行した。対象症例の撮影:予定検査として行われるルーチンCT検査を利用した。
データ解析:3D骨梁構造計測ソフト3D-TRI/BON64により海綿骨骨梁解析を行った。各椎体中央で厚み1cm部分のデータから機械特性として、破壊荷重(八面体せん断応力Toct)、スティフネスを算出した。骨組織容積比、骨梁数、骨梁幅、骨梁間距離(Tb.Sp)、Structure Model Index(SMI)、Euler数、異方性度(DA)、フラクタル次元を算出し、海綿骨骨梁パラメータとした。
骨梁パラメータ・機械特性の正確性についての検討:μCTとのパラメータの比較:ヒト腰椎摘出標本を用い、μCT(東芝社製TOSCANER-30000)と比較し、パラメータの信頼性を検討した。CT装置間でのパラメータの比較:ヒト腰椎摘出標本を用い、MDCT装置間で比較検討した。

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

症例収集はおおむね順調である。平成25年度のデータを用い、多発性骨髄腫の骨折予測に関して第100回北米放射線学会にて報告した。骨梁解析、骨強度解析の結果は、第101回北米放射線学会で報告すべくMDCT間のパラメータ比較、解析法の差異の評価、続発性骨粗鬆症における骨梁パラメータ変化につき、3題を提出中である。MDCTとマイクロCTの比較について第13回骨形態計測学会にて発表した。

今後の研究の推進方策

予定通り、平成27~28年度に腰椎骨折、その他各患者群を追加撮影する。平成23~27年度に撮影・登録された患者の追跡撮影を、約1年で行う。対照が検査された場合も、同様の解析をする。統計処理:対象の解析に加え、各疾患別に対照・非骨折群・骨折群間を比較し、各疾患固有の骨折予測因子候補の有無を評価、決定する。平成21年度からの追跡期間中に新規発症した骨粗鬆症性腰椎骨折患者の解析を行い椎体骨折予測因子・寄与率・閾値を決定。付随解析としてMGUS/無症候性/症候性骨髄腫の比較:脊椎骨折発生予測=無症候性骨髄腫から症候性骨髄腫への移行を示す危険因子を決定する。

次年度使用額が生じた理由

2回の海外発表について、体調不良にてビジネスクラスを使用したため、科研費より請求することは控えた。このため出張費の多くが未使用となった。骨梁解析ソフトウェアは短期集中で解析が進んだため、総費用が減少した。

次年度使用額の使用計画

すでに予定されていた骨梁解析に含め、平成27年度より、縦断研究の対象となる解析が増加することが予想される。このため容積位置合わせ設定のためのソフトウェア使用料が増加する。出張費用、英文校正費用はこれまで通り使用する予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

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 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Iterative decomposition of water and fat with echo asymmetry and least-squares estimation (IDEAL) magnetic resonance imaging as a biomarker for symptomatic multiple myeloma.2015

    • 著者名/発表者名
      Takasu M1, Kaichi Y1, Tani C1, Date S1, Akiyama Y1, Kuroda Y2, Sakai A3, Awai K1.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 ページ: e0116842

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0116842. eCollection 2015.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multidetector computed tomography-based microstructural analysis reveals reduced bone mineral content and trabecular bone changes in the lumbar spine after transarterial chemoembolization therapy for hepatocellular carcinoma.2014

    • 著者名/発表者名
      Takasu M1, Yamagami T1, Nakamura Y1, Komoto D1, Kaichi Y1, Tani C1, Date S1, Kiguchi M1, Awai K1.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 9 ページ: e110106

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0110106. eCollection 2014

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A longitudinal computed tomography study of lenalidomide and bortezomib treatment for multiple myeloma: trabecular microarchitecture and biomechanics assessed using multidetector computed tomography.2014

    • 著者名/発表者名
      Takasu M1, Tani C2, Kaichi Y2, Sakoda Y3, Kiguchi M2, Date S2, Kuroda Y4, Sakai A5, Awai K2.
    • 雑誌名

      Clin Lymphoma Myeloma Leuk

      巻: 14 ページ: 485-92

    • DOI

      10.1016/j.clml.2014.07.009

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A longitudinal study of predicting pathologic spine fractures in multiple myeloma with trabecular microarchitecture and CT-based finite element analyses2014

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Takasu, Yoko Kaichi, Chihiro Tani, Shuji Date, Masao Kiguchi, Kazuo Awai, Yoshiaki Kuroda and Akira Sakai
    • 学会等名
      RSNA2014
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
  • [学会発表] Magnetic Resonance Evaluation of Multiple Myeloma at 3.0 Tesla: How Do Bone Marrow Plasma Cell Percentage and2014

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Takasu1, Yoko Kaichi1, Chihiro Tani1, Shuji Date1, Yuji Akiyama1, Yoshiaki Kuroda2, Akira Sakai3, and Kazuo Awai1
    • 学会等名
      ISMRM2014
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 年月日
      2014-05-10 – 2014-05-16
  • [学会発表] Interrelationships between 3T-MRI-, 64-section-MDCT-, and micro-CT-derived trabecular bone structure parameters: a study in cadavers2014

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Takasu1, Chihiro Tani1, Daisuke Komoto1, Yoko Kaichi1, Shuji Date1, Yuji Akiyama1, Nobuhito Nango2, Masafumi Machida3, Kazuo Awai1
    • 学会等名
      ISMRM2014
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 年月日
      2014-05-10 – 2014-05-16
  • [学会発表] CT-based finite element modeling and microstructural analysis detect reduced bone mineral content and bone strength in the spine after CT fluoroscopy-guided interventional procedures2014

    • 著者名/発表者名
      M. Takasu1, Y. Nakamura1, C. Tani1, Y. Kaichi1, D. Komoto1, S. Date1, T. Yamagami1, K. Awai1
    • 学会等名
      JRS2014
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-04-10 – 2014-04-13

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公開日: 2016-05-27  

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