お知らせ

MRI画像から膝関節を立体的に可視化

―通常のMRI断面画像から、膝の内部が分かりやすい3D画像へ―

東京科学大学病院整形外科の関矢先生を中心とする研究グループは、富士フイルム株式会社と共同で開発してきた膝関節の三次元MRI解析技術を診療に活用しています。通常のMRI検査で得られる断面画像をもとに、骨、軟骨、半月板などを3D画像として再構成することで、各組織の位置や形、相互の関係をさまざまな方向から確認できます。

断面画像だけでは伝わりにくい半月板と軟骨の位置関係、軟骨が薄くなった部位、半月板の変化などを視覚的に示せるため、医師による病態把握や診療方針の検討に役立ちます。また、患者さんにもご自身の膝の状態を直感的に理解していただきやすくなります。

膝の骨・軟骨・半月板を3Dで表示

通常のMRI検査では、膝関節を複数の断面画像として観察します。3D膝関節解析では、これらのMRI画像から骨・軟骨・半月板を抽出し、膝関節全体を立体画像として表示します。
これにより、断面画像だけでは把握しにくい軟骨の位置や厚さ、半月板の位置や形、骨・軟骨・半月板の相互の関係を、さまざまな方向から確認できます。軟骨の厚さは色分けして表示でき、薄くなった部分や欠損した部分を視覚的に捉えることができます。

半月板の変化と軟骨摩耗の関係を見える化

左は従来のMRI画像、中央はAIを用いた解析後の画像、右は抽出した組織を三次元的に再構築した画像です。AI解析後の画像では、軟骨を緑、半月板を青で表示し、元のMRI画像に重ねています。AI解析後の画像および3D再構築画像では、半月板逸脱に加えて、軟骨欠損も明瞭に確認できます。

診療と研究を支える膝関節画像解析

東京科学大学病院では、本技術を診療に活用しています。3D画像を用いることで、患者さんはご自身の膝の状態を理解しやすくなり、医師からの説明もより分かりやすくなります。
さらに、臨床研究や治験にも活用し、膝関節疾患の病態解明、治療効果の評価、画像解析技術のさらなる高度化につなげています。

※三次元MRI解析は、診察内容や病状に応じて、医師が必要と判断した場合に実施します。診療で撮影したMRI画像を用いるため、解析のために追加のMRI検査を行う必要はありません。ただし、解析には適した撮像条件が必要であり、すべてのMRI検査で実施できるものではありません。

  • シンポジウムの様子photo

  • 膝MRIの三次元解析システムの開発と臨床応用について紹介したシンポジウムの様子(2025年5月9日、東京科学大学)

  • 関矢教授のコメント

    膝のMRI画像を立体的に示すことで、半月板や軟骨の状態を患者さんにも分かりやすく伝えられるようになりました。今後も、診療と研究の両面から画像解析技術の高度化を進めていきます。