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先進医療への取り組み

先進医療として認められた有限要素法

平成19年、CT画像を用いた有限要素法(CT/FEM)が、厚生労働大臣が定める先進医療「定量的CTを用いた有限要素法による骨強度予測評価」として認められました。
MECHANICAL FINDERはこの先進医療への取り組みを積極的に行なっており、既に幾つかの実績がございます。また、先進医療に特化し、骨強度解析が簡単に行えるエディション MECHANICAL FINDER CLINIC もご用意しております。先進医療にMECHANICAL FINDERの導入をご検討されている方はお気軽にお問合せください(※)。

※申請には、定量的CTを実施する設備の配置、放射線技師及び当該療養に関する幾つかの経験を有する整形外科医師を必要とします。詳しくは厚生労働省のホームページをご覧ください。

「定量的CTを用いた有限要素法による骨強度予測評価」とは?

近年、高齢者の骨粗鬆症患者の骨折が大きな問題となっています。高齢者の大腿骨頚部骨折はQOL(Quality of Life)を著しく低下させ、治療後の生存率も決して高くはありません。また同時に医療費の増大という問題も抱えています。
このことから、近年では骨粗鬆症の早期診断による骨折の予防、また骨粗鬆症そのものの予防が重要であると考えられるようになりました。

骨粗鬆症の診断において現在用いられている方法には次のようなものがあります。

■ MD法

アルミニウム板と共に手のレントゲン写真を撮影し、写真の濃淡によって骨密度を測定する方法。体幹部への被曝が無く測定は短時間で済むが、測定するのは手(主に人差し指)の骨量であるため、椎骨等の正確な骨量は分からない。

■ DXA法

エネルギーレベルが異なる2つのX線を照射し、体組織の組成によってそれぞれのX線の吸収率が違うことを利用して骨密度を測定する方法。椎骨や大腿骨等の主要な部位の骨密度を測定することができ、また被曝量も少ない。ただし得られる骨密度は面密度であり、また密度分布は測定できない。

■ QCT法

密度の基準となるファントムと共にX線CT装置を用いて骨を撮影し、骨密度を測定する方法。全身の骨が測定対象となり、海綿骨と皮質骨の区別や形態測定が可能。ただし被曝量が他の手法に比べて高い。撓骨の骨密度を低被曝量で測定する末梢骨QCTも行われるようになっている。

■ QUS法

踵の骨に超音波を当てて、超音波が通過する速度や減衰量を元に骨量を測定する方法。被曝が無いため、児童や妊婦の測定にも問題無く使用できる。


骨粗鬆症の診断方法として現在代表的なのはDXA法ですが、測定される骨密度が断面に対する骨量(g/cm2)であり、体積密度では無いことから正確な骨密度とは言えません。QCT法は体積密度を測定することができますが、いずれの方法でも骨の立体的構造を評価することができないという限界があります。

そこで現在注目され始めているのがCT/FEMにより骨強度を計算する手法です。これは、CT画像を元にコンピュータ上に再現した3次元骨モデルに、QCTにより正確に測定した骨密度を反映させ、有限要素解析を行うことで骨の強度を計算する手法です。骨密度を数値として強度評価するのではなく、3次元的な骨密度分布に基づく骨構造に対して力学的な強度を測定することができます。

力学的な強度を測定することには次のようなメリットがあります。

  • 実際は骨強度には影響を及ぼさない偏った骨密度(骨棘など)による骨強度評価への影響を防ぐことができる
  • 日常的な荷重条件や非日常な荷重条件など、任意の外力をモデルに与えて状況別に骨強度を評価できる

これにより、患者が骨粗鬆症かどうかを診断するに留まらず、どの部位の強度が低いのか、どのような外力に対して弱いのかといった多面的な診断を行えることが期待されています。

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