３次元ＭＲＩ半月板定量化による住民コホートにおける変形性膝関節症の自然経過の解明

使用 3D MRI 半月板定量阐明人群中膝骨关节炎的自然史

基本信息

批准号：
22K09349
负责人：
片野尚子
金额：
$ 2万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K09349/
关键词：
再生医療体性幹細胞間葉系幹細胞半月板

项目摘要

本研究の目的は、3次元MRI解析による定量化によって、地域住民コホートにおける軟骨・半月板の状態とその経時的変化を明らかにすることである。そのために、3つの課題として、第1に、健常人ボランティアの3次元自動MRI画像による半月板測定値の再現性評価、第2に地域住民コホートにおける性別年齢層別の半月板の計測、第3に縦断データに基づく半月板計測値の変化量の評価を行う。初年度は、第1の課題を実施した。はじめに、特定の慢性疾患を持たず、日常生活に支障のない10名の対象者の膝を同日に2回ずつMRI撮影し、そのデータを用いて、大腿骨、脛骨、半月板を全自動で3次元構築し、脛骨の長軸方向に2次元に投影して軟骨の関心領域ROIを自動設定した。同様に半月板も2次元に展開し、内側・外側半月板の領域ごとに半月板の面積、体積、幅、厚みを測定した。半月板被覆率は半月板と軟骨ROIの重なった面積の軟骨ROIに対する割合と定義した。これらの定量値の信頼性を相対的測定誤差および級内相関係数で評価した。その結果、半月板全体の面積、体積、半月板被覆率、および内側半月板、外側半月板の中間部の幅、厚さの相対的測定誤差は3％未満であった。また、半月板の体積、面積、半月板被覆率のICCは0.96以上であった。これらの誤差は、今後実施する縦断的研究および介入研究で観察される変化の重要性を示す指標となると考えられた。次いで、地域住民コホートデータ561症例について、大腿骨、脛骨、膝蓋骨、半月板の3次元画像を作成し、横断研究として、膝蓋骨軟骨の欠損症例を抽出した。

本研究的目的是通过 3D MRI 分析进行量化，阐明当地居民的软骨和半月板状况及其随时间的变化。为此，我们重点关注三个问题：第一，使用健康志愿者的 3D 自动 MRI 图像评估半月板测量的再现性；第二，按性别和年龄组测量当地居民的半月板数量；基于纵向数据的弯月面测量值的变化。第一年，我们落实了第一个任务。首先，对10名没有任何特定慢性疾病、不干扰日常生活的受试者的膝盖进行了两次MRI图像，并利用这些数据对股骨、胫骨进行全自动MRI扫描通过构建三维结构并将其在胫骨长轴方向上进行二维投影，自动设置软骨感兴趣区域 ROI。类似地，以二维方式开发半月板，并测量内侧半月板和外侧半月板的每个区域的半月板的面积、体积、宽度和厚度。半月板覆盖率定义为半月板和软骨ROI重叠面积与软骨ROI的比值。使用相对测量误差和组内相关系数来评估这些定量值的可靠性。结果，整个半月板的面积、体积、半月板覆盖率以及内侧和外侧半月板中间部分的宽度和厚度的相对测量误差均小于3%。此外，半月板体积、面积和半月板覆盖率的ICC为0.96或更高。这些错误被认为是未来纵向和干预研究中观察到的变化的重要性的指标。接下来，针对561例社区人群队列数据创建股骨、胫骨、髌骨和半月板的三维图像，并提取存在髌骨软骨缺损的病例作为横断面研究。