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健康な関節軟骨のT1ρとT2弛緩時間における運動関連の変動を効果的に測定
Effectively Measuring Exercise-Related Variations in T1ρ and T2 Relaxation Times of Healthy Articular Cartilage.
PMID: 32677070 DOI: 10.1002/jmri.27278.
抄録
背景:
MRIを用いて動的関節負荷に対する関節軟骨の組成応答を決定することは、従来の静的画像検査よりも軟骨の状態をより高感度に評価できる可能性がある。しかし、これらの定量的方法の再現性が評価されていないことや報告されていないことが多いため、関節負荷の影響と固有の測定変動を区別することは依然として困難である。
BACKGROUND: Determining the compositional response of articular cartilage to dynamic joint-loading using MRI may be a more sensitive assessment of cartilage status than conventional static imaging. However, distinguishing the effects of joint-loading vs. inherent measurement variability remains difficult, as the repeatability of these quantitative methods is often not assessed or reported.
目的:
大腿骨、脛骨、膝蓋骨の関節軟骨組成の運動誘発性変化を評価し、測定の再現性と比較すること。
PURPOSE: To assess exercise-induced changes in femoral, tibial, and patellar articular cartilage composition and compare these against measurement repeatability.
研究の種類:
プロスペクティブな観察研究。
STUDY TYPE: Prospective observational study.
ポップレーション:
ファントムと19名の健康な参加者。
POPULATION: Phantom and 19 healthy participants.
フィールド強度/シークエンス:
3T; 3D脂肪飽和甘やかされた勾配のリコールエコー; T -およびT -準備された疑似定常状態の3D高速スピンエコー。
FIELD STRENGTH/SEQUENCE: 3T; 3D fat-saturated spoiled gradient recalled-echo; T - and T -prepared pseudosteady-state 3D fast spin echo.
評価:
2回の連続した測定の間に膝の位置を変えた場合と変えなかった場合のTおよびTリラクセーションマッピングの膝内反復性を10個の膝で測定した。9つの膝のTおよびTリラクセーションマッピングは、5分間の関節負荷のかかるステッピング運動を繰り返す前と複数のタイムポイントで実施した。膝蓋骨、大腿骨、脛骨の関節軟骨から3D表面モデルを作成した。
ASSESSMENT: The intrasessional repeatability of T and T relaxation mapping, with and without knee repositioning between two successive measurements, was determined in 10 knees. T and T relaxation mapping of nine knees was performed before and at multiple timepoints after a 5-minute repeated, joint-loading stepping activity. 3D surface models were created from patellar, femoral, and tibial articular cartilage.
統計的試験:
再現性は、RMS-CV（root-mean-square-CV）を用いて評価した。膝の位置を変えたときの反復性データから、Bland-Altman分析を用いて、最小検出可能差（SDD）として定義されたしきい値を決定しました。
STATISTICAL TESTS: Repeatability was assessed using root-mean-squared-CV (RMS-CV). Using Bland-Altman analysis, thresholds defined as the smallest detectable difference (SDD) were determined from the repeatability data with knee repositioning.
結果:
膝の再配置を行わない場合、表面平均TとTはいずれもすべての軟骨表面で非常に再現性が高く、RMS-CV<1.1%であった。膝の再配置は膝蓋骨軟骨のTに最も大きな影響を与え、表面平均RMS-CV = 4.8%であった。Tは膝蓋大腿軟骨領域で運動に対して最大の反応を示したが、Tの最大の変化は外側大腿骨領域で決定された。スレッショルド後、大腿骨軟骨（-8.0％と-5.3％）、外側脛骨（-6.9％と-5.9％）、内側脛骨（+5.8％と+2.9％）、膝蓋骨（-7.9％と+2.8％）のTとTに有意な（>SDD）平均運動誘発性が観察された。
RESULTS: Without knee repositioning, both surface-averaged T and T were very repeatable on all cartilage surfaces, with RMS-CV <1.1%. Repositioning of the knee had the greatest effect on T of patellar cartilage with the surface-averaged RMS-CV = 4.8%. While T showed the greatest response to exercise at the patellofemoral cartilage region, the largest changes in T were determined in the lateral femorotibial region. Following thresholding, significant (>SDD) average exercise-induced in T and T of femoral (-8.0% and -5.3%), lateral tibial (-6.9% and -5.9%), medial tibial (+5.8% and +2.9%), and patellar (-7.9% and +2.8%) cartilage were observed.
データの結論:
ステッピング活動とのジョイントローディングでは、バックグラウンド測定誤差以上のTとTの変化が得られた。
DATA CONCLUSION: Joint-loading with a stepping activity resulted in T and T changes above background measurement error.
証拠レベル:
2 TECHNICAL EFFICACY STAGE: 1.
EVIDENCE LEVEL: 2 TECHNICAL EFFICACY STAGE: 1.
© 2020 The Authors. Journal of Magnetic Resonance Imaging published by Wiley Periodicals LLC. on behalf of International Society for Magnetic Resonance in Medicine.