Development of bone quality evaluation method using UTE

UTE骨质量评价方法的开发

• 批准号: 21K09232
• 负责人: 生駒 和也
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyoto Prefectural University of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K09232/
• 关键词: SWIFT; 皮質骨; 2型糖尿病; 骨粗鬆症; ultrashort echo time; 結合水; MRI; 生活習慣病; 骨質

生活習慣病患者では正常から高値の骨密度を呈するにもかかわらず，骨折のリスクが増加するとされている．骨強度は骨密度と骨質によって規定される．骨密度は骨強度に与える影響のうち65%を占めるとの報告があり，骨密度と骨質の両方が骨強度に大きい影響を及ぼすと考えられる．糖尿病患者では，骨質が低下することにより骨強度の低下を来たしている可能性がある．近年，いくつかの研究において，MRIによる骨質の評価が行われている．骨強度の維持に中心的な役割を果たす皮質骨は，内部の水分子のうち結合水の割合が高く，T2値が低値である．UTEやSWIFT法はこのようなT2減衰時間が短時間である組織を撮像するのに用いられている．われわれのグループは卵巣摘除によるラット骨粗鬆症モデルや1型糖尿病モデルラットを用いて，SWIFT法が従来のMR画像よりも鋭敏に骨粗鬆症における骨皮質の変化をとらえられることを明らかにしてきた．2型糖尿病モデルラットでも，SWIFT法を用いて，骨皮質の変化をとらえることができるか調査した．また力学的評価では、最大耐荷重とエネルギー吸収量はコントロール群より2型糖尿病群で有意に低かった．骨密度は、コントロール群に比べ2型糖尿病群で有意に高かった。骨形態計測では，2型糖尿病ラットはコントロール群に比べ、骨細胞が少なく、皮質の空隙が大きく、皮質骨のミネラル化が進んでおり，骨脆弱性につながる可能性がある．

尽管与生活方式相关疾病的患者表现出正常至高骨密度，但据说骨折的风险会增加。骨骼强度取决于骨密度和骨骼质量。据报道，骨密度占对骨骼强度的影响的65％，人们认为骨密度和骨骼质量都对骨强度有重大影响。在糖尿病患者中，骨骼质量可能会降低，这可能导致骨骼强度降低。近年来，通过MRI对骨质质量进行了多项研究。皮质骨在维持骨强度方面起着核心作用，在内部水分子中具有很大的结合水，并且T2值较低。 UTE和SWIFT方法用于图像T2衰减时间短的组织。我们的小组表明，与传统的MR图像相比，使用骨质骨质切除术和1型糖尿病模型大鼠，Swift方法可以比传统的MR图像更敏感地捕获骨质疏松症的骨皮质变化。我们研究了使用Swift方法在​​2型糖尿病大鼠中捕获骨皮质的变化。此外，在机械评估中，2型糖尿病组的最大负荷容量和能量吸收明显低于对照组。 2型糖尿病组的骨密度明显高于对照组。在骨形态计量学中，2型糖尿病大鼠的骨细胞较少，皮质空隙较大和皮质骨骼的矿化更多，这可能导致骨骼脆弱。

项目成果

Sweep imaging with Fourier transform as a tool with MRI for evaluating the effect of teriparatide on cortical bone formation in an ovariectomized rat model.

• DOI: 10.1186/s12891-021-04970-7
• 发表时间: 2022-01-03
• 期刊: BMC musculoskeletal disorders
• 影响因子: 2.3
• 作者: Sotozono Y;Ikoma K;Kido M;Onishi O;Minami M;Wada H;Yamada S;Matsuda KI;Tanaka M;Takahashi K
• 通讯作者: Takahashi K

Histological assessment of cortical bone changes in diabetic rats.

• DOI: 10.1186/s13018-022-03471-0
• 发表时间: 2022-12-27
• 期刊: JOURNAL OF ORTHOPAEDIC SURGERY AND RESEARCH
• 影响因子: 2.6
• 作者: Minami, Masataka;Ikoma, Kazuya;Onishi, Okihiro;Horii, Motoyuki;Itoh, Kyoko;Takahashi, Kenji
• 通讯作者: Takahashi, Kenji

テリパラチドがラット閉経後骨粗鬆症モデルの皮質骨に与える影響に対するSWIFTを用いた検討

利用SWIFT研究特立帕肽对绝经后骨质疏松大鼠模型皮质骨的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 外園泰崇,生駒和也,城戸優充,大西興洋;南 昌孝,和田浩明,高橋謙治
• 通讯作者: 南 昌孝,和田浩明,高橋謙治

Sweep imaging with Fourier transform as an evaluation tool for the effect of teriparatide on cortical bone

傅里叶变换扫描成像作为特立帕肽对皮质骨影响的评估工具

• 发表时间: 2022
• 作者: Yasutaka Sotozono;Kazuya Ikoma;Masamitsu Kido;Kohei Onishi;Masataka Minami;Hiroaki Wada;Kenji Takahashi
• 通讯作者: Kenji Takahashi