骨梁構造の可視化と定量評価

骨小梁结构的可视化和定量评估

• 批准号: 09750504
• 负责人: 眞溪 歩
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo (1998)Nara Institute of Science and Technology (1997)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750504/
• 关键词: 骨梁; 骨粗鬆症

中高年層のQOL(Quality Of Life)が重要視される中,注目を浴びている疾病に骨組鬆症がある.骨粗鬆症になった骨は脆く,軽微な外力によって骨折しやすく,老年層においてはそのまま寝たきりや家縛りの状態に陥る場合が多い.一方,骨粗鬆症の診断には従来X線による吸収法BMD(Bone Mineral Density)が用いられてきた.これはX線が骨を通過するときに吸収される度合を計測するものであり,ある程度は骨粗鬆症の程度の参考値になる.しかし,骨折しやすいかどうかを知る基準にはならないケースも多く,他の評価指標が望まれている.そこで,ラット腰椎のマイクロX線CTによる高精細な骨断層像を用いて,皮質骨や骨梁構造と,破壊検査による強度のとの相関を調べることにより,新たな評価指標を見つけるべく,科研費のの助成のもと研究を行った.研究期間は2年であり,本年度は2年目にあたる.昨年度は,骨断層像の空間的構造そのものの連結性などと,5項目に渡る破壊試験結果との相関を調べた.本年度は,空間周波数領域での指標と破壊試験結果との相関を調べた.まず,破壊試験結果と骨強度との関係について明確化するため,5項目の計測値の主成分分析を行った.この結果,5項目は寄与率80%を持つ第1主成分に縮約されることがわかり,これを骨強度とすることとした.一方,骨断層像はウェーブレットパケットによる多重解像度解析を行い,スケール順にスペクトルとして表し,その1次モーメントを求めた.この1次モーメントと骨強度との相関値は,BMDと骨強度との相関値より高く,骨強度を反映するより正確な評価指標となりうることを示した.

随着中老年人的QOL（生活质量）变得越来越重要，骨质疏松症是一种备受关注的疾病。骨质疏松症的骨头很脆，受到轻微的外力就很容易骨折，而在老年人中却不受影响。许多情况下，患者卧床不起或居家不出门。另一方面，诊断骨质疏松症的常规方法是BMD（骨矿物质）密度）用于衡量X射线穿过骨骼时被吸收的程度，在一定程度上可以作为骨质疏松程度的参考值，但在很多情况下无法使用该标准。还需要其他评价指标。利用高清骨断层扫描图像，我们正在科学研究资助金的资助下进行研究，以通过研究破坏性测试确定的皮质骨和小梁结构和强度之间的相关性来寻找新的评估指标。两年了，今年是第二年。去年，我们重点关注了五个方面的失败，包括骨断层空间结构的连通性。我们调查了与骨折试验结果的相关性。今年，我们调查了空间频域的指标与骨折试验结果的相关性。首先，为了明确骨折试验结果与骨强度之间的关系，我们调查了我们对测量值进行主成分分析，结果发现这五个项目降为第一主成分，贡献率为80%，并将其定义为骨强度。另一方面，使用小波包对骨断层图像进行多分辨率分析，以尺度顺序表示为谱，并确定其一阶矩。该一阶矩与骨强度之间的相关值为该值较高与骨强度的相关值大于与骨强度的相关值，说明它可以成为反映骨强度的更为准确的评价指标。

项目成果

岡本,土居,眞溪他: "骨断層像の多重解像度解析による骨梁評価" 日本ME学会大学論文集. 37suppl.(発表予定). (1999)

Okamoto、Doi、Makei 等人：“通过骨断层扫描图像的多分辨率分析进行骨小梁评估”，日本机械工程师学会会议记录 37suppl（待提交）。

岡本卓也, 眞渓歩 他: "骨断層像の周波数解析による骨粗鬆症診断支援システム" システム制御情報学会研究発表講演論文集(発表予定). 42.

Takuy​​a Okamoto、Ayumi Makei 等人：“使用骨断层扫描图像频率分析的骨质疏松症诊断支持系统”系统、控制和信息工程师学会论文集研究报告（待提交）。

大松,岡本,眞溪他: "骨梁構造の3次元定量的評価" 日本ME学会大会論文集. 36suppl.331 (1998)

Omatsu、Okamoto、Maki 等人：“骨小梁结构的三维定量评估”日本 ME 学会会议论文集 36suppl.331（1998）。

眞溪 他: "ウェーブレットパケットを用いた骨梁評価" 日本ME学会大会論文集. 36suppl.330 (1998)

Makei 等人：“使用小波包评估骨小梁”日本 ME 协会会议记录 36suppl.330 (1998)。

眞渓歩 他: "ウェーブレットパケットを用いた骨梁評価" ME学会大学論文集. 37(発表予定).

Ayumu Makei 等人：“使用小波包进行骨小梁评估”日本 ME 协会论文集 37（待提交）。