(57)【要約】  脊椎の少なくとも一部の画像から得られるデータを処理する脊椎骨折予測方法は、脊椎の椎骨における将来的な骨折の危険を評価する。脊椎の少なくとも４つの隣り合う椎骨に関する位置データを処理する。隣り合う椎骨のうちの少なくとも２つにおける脊椎の曲率を算出する。異なる曲率値を計算して脊椎の曲率の不規則性の程度を表わす値を取得し、また、不規則性の程度を使用して、脊椎の椎骨における将来的な骨折の危険の評価を行う。不規則性の程度が高いほど、将来的な骨折の危険が高くなる。
2010522592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脊椎の少なくとも４つの隣り合う椎骨に関する位置データを処理するステップと、
前記隣り合う椎骨のうちの少なくとも２つにおいて脊椎の曲率を算出するステップと、
脊椎の曲率の不規則性の程度を表わす値を得るため、異なる曲率値を計算するステップと、
脊椎の椎骨における将来的な骨折の危険の評価を行なうため、脊椎の曲率の不規則性の程度を使用するステップであって、不規則性の程度が高いほど、将来的な骨折の危険が高くなる、ステップと
を含む、脊椎の少なくとも一部の画像から得られるデータを処理することにより、脊椎の椎骨における将来的な骨折の危険を評価する方法。
【請求項２】
前記脊椎の同じ部分のその後の画像から得られ、データが既に使用された脊椎の同じ少なくとも４つの隣り合う椎骨に関する位置データを処理するステップと、
曲率が既に算出された前記隣り合う椎骨のうちの同じ少なくとも２つにおいて脊椎の曲率を算出するステップと、
異なる新たな曲率値を計算し、脊椎の曲率の不規則性の程度を表わす新たな値を得るステップと、
脊椎の曲率の不規則性の程度を表わす前記新たな値と、それ以前に得られた値とを比較するステップと
を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
脊椎の対象部位におけるｎ個の隣り合う椎骨に関する位置データを処理するステップと、
前記ｎ個の隣り合う椎骨のうちのｎ−２個において脊椎の曲率を算出するステップと、
前記ｎ−２個の椎骨における前記曲率値を使用し、脊椎の対象部位の平均曲率を算出するステップと
を更に含む請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
脊椎の曲率の不規則性を表わす値を得る前記ステップは、脊椎の対象部位の２〜ｎ−２個の椎骨における個々の曲率と脊椎の対象部位の前記平均曲率との間の絶対差の平均を表わす値を算出することを有する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
個々の椎骨における曲率を算出する前記ステップは、前記少なくとも４つの隣り合う椎骨のうちの３つの隣接する椎骨における対応する特徴を特定し、前記対応する特徴を使用して、前記３つの隣接する椎骨のうちの真ん中の椎骨で脊椎の曲率を算出することを有する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記３つの隣接する椎骨のそれぞれにおける対応する特徴を特定する前記ステップは、各椎骨の中心点を見つけることを有し、前記方法が、
前記３つの隣接する椎骨の前記中心点を使用して、円の一部を規定するステップと、
前記円の半径を算出するステップであって、曲率を表わす値が半径の逆数として算出される、ステップと
を更に含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記３つの隣接する椎骨のそれぞれにおける対応する特徴を特定する前記ステップは、各椎骨の隅の点を見つけることを有し、前記方法が、
前記３つの隣接する椎骨の前記隅の点を使用して、円の一部を規定するステップと、
前記円の半径を算出するステップであって、曲率を表わす値が半径の逆数として算出される、ステップと
を更に含む請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
個々の椎骨における曲率を算出する前記ステップは、１つの椎骨のその２つの隣接する椎骨に対する方位角を算出することを有する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
脊椎の少なくとも４つの隣り合う椎骨に関する位置データを処理する命令と、
前記隣り合う椎骨のうちの少なくとも２つにおいて脊椎の曲率を算出する命令と、
脊椎の曲率の不規則性の程度を表わす値を得るため、異なる曲率値を計算する命令と、
脊椎の椎骨における将来的な骨折の危険の評価を行なうため、脊椎の曲率の前記不規則性の程度を使用する命令であって、不規則性の程度が高いほど、将来的な骨折の危険が高くなる、命令と
を含む、命令セット。
【請求項１０】
前記脊椎の同じ部分のその後の画像から得られ且つデータが既に使用された脊椎の同じ少なくとも４つの隣り合う椎骨に関する位置データを処理するための命令と、
曲率が既に算出された前記隣り合う椎骨のうちの同じ少なくとも２つにおいて脊椎の曲率を算出するための命令と、
異なる新たな曲率値を計算し、脊椎の曲率の不規則性の程度を表わす新たな値を得る命令と、
脊椎の曲率の不規則性の程度を表わす前記新たな値と、それ以前に得られた値とを比較するための命令と
を更に含む請求項９に記載の命令セット。
【請求項１１】
脊椎の対象部位におけるｎ個の隣り合う椎骨に関する位置データを処理するための命令と、
前記ｎ個の隣り合う椎骨のうちのｎ−２個において脊椎の曲率を算出するための命令と、
脊椎の対象部位の平均曲率を算出するため、前記ｎ−２個の椎骨における前記曲率値を使用する命令と
を更に含む請求項９又は請求項１０に記載の命令セット。
【請求項１２】
脊椎の曲率の不規則性を表わす値を得るための前記命令は、脊椎の対象部位の２〜ｎ−２個の椎骨における個々の曲率と脊椎の対象部位の前記平均曲率との間の絶対差の平均を表わす値を算出するための命令を更に有する請求項１１に記載の命令セット。
【請求項１３】
個々の椎骨における曲率を算出するための前記命令は、
前記少なくとも４つの隣り合う椎骨のうちの３つの隣接する椎骨における対応する特徴を特定するための命令と、
前記対応する特徴を使用して、前記３つの隣接する椎骨のうちの真ん中の椎骨で脊椎の曲率を算出するための命令と
を更に有する請求項９から請求項１２のいずれか一項に記載の命令セット。
【請求項１４】
前記３つの隣り合う椎骨のそれぞれにおける対応する特徴を特定するための前記命令は、各椎骨の中心点を見つけるための命令を有し、前記命令セットは、
前記３つの隣接する椎骨の前記中心点を使用して、円の一部を規定するための命令と、
前記円の半径を算出するための命令であって、曲率を表わす値が半径の逆数として算出される命令と
を更に含む請求項１３に記載の命令セット。
【請求項１５】
前記３つの隣接する椎骨のそれぞれにおける対応する特徴を特定するための前記命令は、各椎骨の隅の点を見つけるための命令を有し、前記命令セットは、
前記３つの隣接する椎骨の前記隅の点を使用して、円の一部を規定するステップと、
前記円の半径を算出し、曲率を表わす値が半径の逆数として算出される、ステップと
を更に含む請求項９から請求項１３のいずれか一項に記載の命令セット。
【請求項１６】
個々の椎骨における曲率を算出するための前記命令は、１つの椎骨のその２つの隣接する椎骨に対する方位角を算出するための命令を更に含む請求項９から請求項１３のいずれか一項に記載の命令セット。
【請求項１７】
脊椎の少なくとも４つの隣り合う椎骨に関する位置データを処理する手段と、
前記隣り合う椎骨のうちの少なくとも２つにおいて脊椎の曲率を算出する手段と、
脊椎の曲率の不規則性の程度を表わす値を取得するため、異なる曲率値を計算する手段と、
脊椎の椎骨における将来的な骨折の危険の評価を行うため、脊椎の曲率の前記不規則性の程度を使用する手段であって、不規則性の程度が高いほど、将来的な骨折の危険が高くなる、手段と
を備える、脊椎の一部の画像を処理することにより、脊椎の椎骨における将来的な骨折の危険を評価する、プロセッサを備えるデータ記憶装置。
【請求項１８】
前記プロセッサは、
前記脊椎の同じ部分のその後の画像から得られ且つデータが既に使用された脊椎の同じ少なくとも４つの隣り合う椎骨に関する位置データを処理する手段と、
曲率が既に算出された前記隣り合う椎骨のうちの同じ少なくとも２つにおいて脊椎の曲率を算出する手段と、
異なる曲率値を計算して、脊椎の曲率の不規則性の程度を表わす値を取得する手段と、
脊椎の曲率の前記不規則性の程度と、それ以前に得られた値とを比較する手段と
を更に備える請求項１７に記載のデータ記憶装置。
【請求項１９】
前記プロセッサは、
脊椎の対象部位におけるｎ個の隣り合う椎骨に関する位置データを処理する手段と、
前記ｎ個の隣り合う椎骨のうちのｎ−２個において脊椎の曲率を算出する手段と、
前記ｎ−２個の椎骨における前記曲率値を使用して、脊椎の対象部位の平均曲率を算出する手段と
を更に備える請求項１７又は請求項１８に記載のデータ記憶装置。
【請求項２０】
前記プロセッサは、脊椎の曲率の不規則性を表わす値を取得するときに、脊椎の対象部位の２〜ｎ−２個の椎骨における個々の曲率と脊椎の対象部位の前記平均曲率との間の絶対差の平均を表わす値を算出するようになっている請求項１９に記載のデータ記憶装置。
【請求項２１】
個々の椎骨における曲率を算出するときに、前記プロセッサは更に、前記少なくとも４つの隣り合う椎骨のうちの３つの隣接する椎骨における対応する特徴を特定し、前記対応する特徴を使用して、前記３つの隣接する椎骨のうちの真ん中の椎骨で脊椎の曲率を算出する請求項１７から請求項２０のいずれか一項に記載のデータ記憶装置。
【請求項２２】
３つの隣接する椎骨のそれぞれにおける対応する特徴を特定することが、各椎骨の中心点を見つけることを有し、前記プロセッサは、
前記３つの隣接する椎骨の前記中心点を使用して、円の一部を規定する手段と、
前記円の半径を算出し、曲率を表わす値を半径の逆数として算出する手段と
を更に備える請求項２１に記載のデータ記憶装置。
【請求項２３】
３つの隣接する椎骨のそれぞれにおける対応する特徴を特定することが、各椎骨の隅の点を見つけることを有し、前記プロセッサは、
前記３つの隣接する椎骨の前記隅の点を使用して、円の一部を規定する手段と、
前記円の半径を算出し、曲率を表わす値を半径の逆数として算出する手段と
を更に備える請求項１７から請求項２１のいずれか一項に記載のデータ記憶装置。
【請求項２４】
個々の椎骨における曲率を算出するときに、前記プロセッサは更に、１つの椎骨のその２つの隣接する椎骨に対する方位角を算出するようになっている請求項１７から請求項２１のいずれか一項に記載のデータ記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脊椎の椎骨における将来的な骨折の危険を評価する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
骨粗しょう症及び関連する合併症、例えば脆弱性骨折は、世界中の主要な医療問題である。
【０００３】
脊椎骨折は、年間で約７５００００件を数える最も一般的なタイプの骨粗しょう症骨折である。脊椎骨折の存在は、急性及び慢性の痛み、生活の質の障害、及び短い平均寿命と関連付けられてきた。したがって、早期予防の利益を最も享受する高リスク患者の認識を容易化できる脊椎骨折の独立予測因子を特定することに絶え間ない関心がある。
【０００４】
脊椎骨折の原因は、多因子であり、骨ミネラル濃度（ＢＭＤ）のレベル及び分布だけによって説明できないことが分かってきた。構造的破損は、椎骨を露出する荷重がその荷重負担能力を超えるときにだけに起こる。過去数年において、隣接する椎骨のサイズ及び形状（脊椎の荷重分散にかなり影響を与える）が骨折の危険に対してどのように影響を及ぼすのかについてのより良い理解に焦点を合わせた配慮が増えてきた。また、（これに関連して）ＢＭＤ及び他の骨折の危険とは無関係に、脊椎における骨折の存在がその後の骨折を受ける強い傾向を与えることも留意されてきた。
【０００５】
人間の脊椎の生理的曲率は、歩行中に曲げモーメント及びエネルギ消費を減らすことによって直立姿勢における安定性を高めるようになっている。そこで、本発明者等は、脊柱前弯症及び／又は椎骨配列の不規則性の程度の変化が骨折発現に直接影響があるかどうかを考慮した。脊椎の機械的荷重における多動態様と将来的な骨折の危険との係わり合いが過去に提案されたが、腰椎−閉経後の女性における脆弱性骨折の最も頻出する部位−の骨折における脊椎配列と脊柱前弯症との係わり合いについては未だ調査されていなかった。
【０００６】
脊椎の生理的曲率は、１つの椎骨内の前後椎骨高さの僅かな違い、及び隣接する椎骨間の前後椎骨高さの僅かな違いによってもたらされる。この知識に基づき、Ｚｅｂａｚｅ  ｅｔ  ａｌは、最近、隣接する椎骨の前／後高さ比率の割合の検査に基づく脊椎の規則性／不規則性の評価へのアプローチについて概説した。彼らは、脊椎の任意の部分における隣接する椎骨が２つの曲線によって規定される構造を形成するように配列されることを示した。この場合、一方の曲線は前椎骨高さによって形成され、他方の曲線は後椎骨高さによって形成される。２つの隣接する椎骨における曲げの程度が同じである場合、曲率曲線の中心及び半径は同じであり、したがって、規則性が存在する。これに対し、所定のレベルの曲線の屈曲が急に変化する場合、これが不規則性の存在を示す。
【０００７】
不規則性の導入された測度は、隣接する椎骨が一体性を形成しない度合いである。この研究では、不規則性のこの測度が脊椎脆弱性の様々な相関（例えば、年齢、高さ損失、ＢＭＤ、及び、骨折の数）と重要な相関関係を示すことも明らかにされ、不規則性が骨粗しょう症の異なる指標に関連付けられることが示唆されている。
【０００８】
しかしながら、上記研究において、将来的な椎骨変形を我々に警告し且つ最終的な骨折の危険の程度を予測して定量化するために椎骨配列の不規則性を使用できるかどうかの問題は、体系的に扱われてこなかった。
【０００９】
我々は、現段階で、骨折していない脊椎における脊椎曲率の高レベルの不規則性が将来的な骨折の危険を予測することを見出した。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、脊椎の少なくとも一部の画像から得られるデータを処理することにより、脊椎の椎骨における将来的な骨折の危険を評価する方法であって、脊椎の少なくとも４つの隣り合う椎骨に関する位置データを処理するステップと、上記隣り合う椎骨のうちの少なくとも２つにおいて脊椎の曲率を算出するステップと、異なる曲率値を計算して、脊椎の曲率の不規則性の程度を表わす値を得るステップと、脊椎の曲率の不規則性の程度を使用して、脊椎の椎骨における将来的な骨折の危険の評価を行うステップとを含む方法が提供される。ここで、不規則性の程度が高いほど、将来的な骨折の危険が高くなる。
【００１１】
この明細書中で言及される位置データは、特定の特徴の絶対位置、及び１つの椎骨上の特定の特徴の同じ椎骨上に位置される他の特徴に対する位置又は隣接する椎骨上に位置される同じ特定の特徴に対する位置に関する情報を含む。
【００１２】
危険の評価の対象である脊椎は、評価時には骨折されていないことが好ましい。
【００１３】
計算される不規則性の程度は、計算値と関連付けられる危険を判断又は決定するために、将来的骨折の低い危険及び高い危険をそれぞれ表わす脊椎曲率不規則性の既に確定した同様に計算された値と比較されることが好ましい。既に計算された上記値は、かなりの期間（例えば、７〜１５年）内で脊椎骨折をきたさなかった個人の母集団に関して行なわれた測定、及び、上記かなりの期間内で脊椎骨折をきたした個人の母集団に関して行なわれた測定に基づくことが好ましい。母集団は、ボディー・マス・インデックス（ＢＭＩ）、アルコール・ミルク消費量、ホルモン補充療法のこれまでの使用、脊椎ＢＭＤ（Ｌ１−Ｌ４）、喫煙習慣、及び、自己報告の運動に関して被検者を適合させるように選択されることが好ましい。
【００１４】
上記脊椎の同じ部分のその後の画像から得られ且つデータが既に使用された脊椎の同じ少なくとも４つの隣り合う椎骨に関する位置データを処理するステップと、曲率が既に算出された上記隣り合う椎骨のうちの同じ少なくとも２つにおいて脊椎の曲率を算出するステップと、異なる新たな曲率値を計算して、脊椎の曲率の不規則性の程度を表わす新たな値を得るステップと、脊椎の曲率の不規則性の程度を表わす新たな値と、それ以前に得られた値とを比較するステップとを更に含むことが好ましい。
【００１５】
この方法により、脊椎の曲率の不規則性を監視することができ、したがって、脊椎の曲率の不規則性を使用して、脊椎骨折の可能性の増大を確かめることができる。
【００１６】
好ましい実施形態において、方法は、脊椎の対象部位におけるｎ個の隣り合う椎骨に関する位置データを処理するステップと、ｎ個の隣り合う椎骨のうちのｎ−２個において脊椎の曲率を算出するステップと、上記ｎ−２個の椎骨における曲率値を使用して、脊椎の対象部位の平均曲率を算出するステップとを更に含む。
【００１７】
好ましくは、脊椎の曲率の不規則性を表わす値を得るステップは、脊椎の対象部位の２〜ｎ−２個の椎骨における個々の曲率と脊椎の対象部位の平均曲率との間の絶対差の平均を表わす値を算出することを有する。
【００１８】
これに代えて及び／又はこれに加えて、個々の椎骨における曲率を算出するステップは、上記少なくとも４つの隣り合う椎骨のうちの３つの隣接する椎骨における対応する特徴を特定し、上記対応する特徴を使用して、上記３つの隣接する椎骨のうちの真ん中の椎骨で脊椎の曲率を算出することを有する。
【００１９】
特徴は、各椎骨で見出される任意の点であってもよく、該点から曲線が規定されてもよい。
【００２０】
好ましい実施形態において、３つの隣接する椎骨のそれぞれにおける対応する特徴を特定するステップは、各椎骨の中心点を見つけることを備え、方法は、上記３つの隣接する椎骨の中心点を使用して、円の一部を規定するステップと、上記円の半径を算出するステップであって、曲率を表わす値が半径の逆数として算出されるステップとを更に有する。
【００２１】
あるいは、３つの隣接する椎骨のそれぞれにおける対応する特徴を特定するステップは、各椎骨の隅の点を見つけることを備えてもよく、方法は、上記３つの隣接する椎骨の上記隅の点を使用して、円の一部を規定するステップと、上記円の半径を算出するステップであって、曲率を表わす値が半径の逆数として算出されるステップとを更に有する。
【００２２】
別の実施形態において、個々の椎骨における曲率を算出するステップは、１つの椎骨のその２つの隣接する椎骨に対する方位角を算出することを有してもよい。
【００２３】
方法は、脊椎の対象部位の画像を撮るステップを含んでいてもよく、上記画像から不規則性測度を算出することができる。
【００２４】
撮像された対象部位は、４つを超える椎骨、例えば５つ又は６つの椎骨を含むことが好ましい。好ましい実施形態では、対象部位が６つの隣り合う椎骨を含み、また、４つの真ん中の椎骨に関して曲率値が算出される。
【００２５】
方法は、測定された不規則性が特定のレベルを超えるときに脊椎の骨粗しょう症を防止又は減少させるための一連の処置を開始することを含んでいてもよい。
【００２６】
これに加えて又はこれに代えて、該方法が臨床研究のための入口ポイントで使用されてもよい。例えば、方法は、将来的な脊椎骨折の危険がある人々を特定することによって骨粗しょう症に関する研究のために必要とされる人の数を減らすために使用されてもよい。
【００２７】
方法は、臨床研究の当事者のための終点をマークするために使用されてもよい。例えば、方法は、脊椎骨折を被る危険が高い臨床試験の当事者を特定するために使用されてもよい。したがって、骨折をきたす危険が高い人が脊椎骨折を被る前に研究対象から外されてもよい。
【００２８】
本発明の第２の態様によれば、脊椎の少なくとも４つの隣り合う椎骨に関する位置データを処理するための命令と、上記隣り合う椎骨のうちの少なくとも２つにおいて脊椎の曲率を算出するための命令と、異なる曲率値を計算して、脊椎の曲率の不規則性の程度を表わす値を得るための命令と、脊椎の曲率の不規則性の程度を使用して、脊椎の椎骨における将来的な骨折の危険の評価を行なうための命令であって、不規則性の程度が高ければ高いほど、将来的な骨折の危険が高くなる命令とを備える命令セットが提供される。
【００２９】
本発明の第３の態様によれば、脊椎の一部の画像を処理することにより、脊椎の椎骨における将来的な骨折の危険を評価するためのデータ記憶装置であって、脊椎の少なくとも４つの隣り合う椎骨に関する位置データを処理し、上記隣り合う椎骨のうちの少なくとも２つにおいて脊椎の曲率を算出し、異なる曲率値を計算して、脊椎の曲率の不規則性の程度を表わす値を取得し、脊椎の曲率の不規則性の程度を使用して、脊椎の椎骨における将来的な骨折の危険の評価を行ない、不規則性の程度が高いほど、将来的な骨折の危険が高くなるようになっているプロセッサを備えるデータ記憶装置が提供される。
【００３０】
更に、添付図面を参照しながら、本発明をその特定の実施形態に関して説明して明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】骨折されていない脊椎の各椎骨における異なる曲率の一例を示している。
【図２】５年の期間にわたる同じ患者の脊柱前弯症の程度の変化の一例を例示的に与えている。
【図３】異なる椎骨のそれぞれの位置を示す、脊椎の典型的な図を示している。
【図４】患者における観察期間のベースライン時及び最後の腰椎前彎の程度を示している。
【図５】健康な脊椎からの規則的な脊椎に関して同じ患者の受傷Ｌ１骨折の前後の椎骨配列の不規則性を示している。
【図６】観察期間のベースライン時及び最後に計算された骨折の存在及び不存在にしたがって層別化された患者の不規則性を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、特に脊椎の椎骨のＸ線画像の解析に関連して本発明を説明する。しかしながら、説明される方法を、脊椎の他の医学画像、例えばＤＸＡ、コンピュータトモグラフィ（ＣＴ）、超音波、又は、磁気共鳴に適用できることは言うまでもない。
【００３３】
これらの形態計測パラメータのコンピュータベース測度が、後に脊椎骨折を受ける健康な被検者を、骨密度（ＢＭＤ）を含む一連の従来の危険因子とは無関係な椎骨完全性を維持する被検者から区別できるかどうか、を決定する本発明の特定の実施形態について説明する。
【００３４】
説明される実施形態は、脊椎の腰椎に焦点を合わせる。しかしながら、説明される方法が胸椎及び頸椎を含む脊椎の他の椎骨に適用されてもよいことは言うまでもない。
【００３５】
説明される実施形態は、平均して７．５年にわたって追跡された１４４人の閉経後の女性のケースコントロール研究に基づいている。
【００３６】
この解析のために選択された母集団は、将来的疫学危険因子（ＰＥＲＦ）コホートから選択された。ベースライン時に脊椎骨折を有さなかったが５〜８年期間内に少なくとも１つの腰椎骨折（事故骨折）をきたした患者を特定するため、１９９２年〜１９９５年の間に最初にスクリーニングされ且つ２０００年〜２００１年の間に再検査された４０６２人の女性に関してデータが検討された。この母集団には、少なくとも１つの新たな脊椎骨折を伴う患者が全部で６６２人おり、そのうちの３６人が腰部のみに脊椎骨折を有していた。これらの被検者は、ケースコントロール設定を定めるために、同等の年齢、ボディー・マス・インデックス（ＢＭＩ）、アルコール・ミルク消費量、ホルモン補充療法の使用、脊椎ＢＭＤ（Ｌ１−Ｌ４）、喫煙習慣、及び、自己報告の運動に関する等しいサイズの対照グループに関して選択されて照合された。
【００３７】
解析される全ての検査は、所定のプロトコルにしたがって行なわれた。ベースライン時、全ての患者は、前後方向及び横方向の投影で胸椎及び腰椎のＸ線を受けた。側臥位にあるときには、椎体の良好な配列を保証するために枕が使用された。焦点フィルム間距離は１．２ｍで一定に維持され、また、中心ビームは、胸椎検査時にはＴ７へと方向付けられ、腰椎検査時にはＬ２へと方向付けられた。患者は、腰部Ｘ線写真を取得する間にわたって息を吐くことを抑えることが求められ、また、胸部Ｘ線写真の取得中にわたってゆっくりとコンスタントに呼吸することが求められた。全ての患者は同じスタッフによって検査された。
【００３８】
脊椎変形（すなわち、脊柱側弯症）の一般的見解及び評価のために前後方向の写真が定期的に撮影される間、横方向Ｘ線写真に関して骨折評価が行なわれた。全ての横方向Ｘ線写真は、脊椎骨折の診断のための基準として脊椎端板間の最短距離及び最長距離の最小２０％差を使用してＧｅｎａｎｔの半定量法にしたがって骨折の存在を分類、再評価、及び確認する放射線学の専門家によってデジタル化されて解析された。
【００３９】
画像の更なる解析のため、ＴＨ１２からＬ５までの各椎骨上の四隅の点が、コンピュータプログラムを使用して同じ放射線科医によりマークされた。各椎骨の中心点は、四隅の点同士の間の中央の点として、好ましくは椎骨の重心として規定された。その後、Ｌ１からＬ４までの各椎骨の局部的曲率が、所定の椎骨の中心点と隣り合う椎骨の中心点とを接続する円の半径分の１として計算された（例えば、Ｌ１の配列は、図１に表示される脊椎の例図に示されるように、Ｔｈ１２，Ｌ１，Ｌ２の中心点を通り抜ける円の曲率によって表わされる）。
【００４０】
曲率測度の接頭辞は、円が脊椎よりも後に位置される場合にはプラスと見なされ、円が脊椎よりも前に位置される場合にはマイナスと見なされる。
【００４１】
Ｌ１からＬ４までの個々の曲線の平均曲率ｃは、以下のように、脊柱前弯症の程度（すなわち、腰椎の生理的曲率）を定量化する。
【数１】
2010522592.tif 000003
異なる程度の脊柱前弯症に関して得られる円の一例が図２に与えられている。図２は、腰椎の曲率の増大、及び、それに伴って生じるベースラインからフォローアップまでの個々の円（Ｌ１〜Ｌ４）の半径の減少を示している。更なる例図が図３に示され、この図では、規則的な脊椎と不規則な脊椎との間の変動を明確に見ることができる。腰椎の前弯が大きければ大きいほど、棘突起が互いに近づくとともに、椎体の前部同士の間の隙間が大きくなる。
【００４２】
脊椎の生理的曲率は、１つの椎骨内の前後椎骨高さの僅かな違い、及び、隣接する椎骨間の前後椎骨高さの僅かな違いによってもたらされる。隣接する椎骨の屈曲度合いが同程度であれば、適合される円の曲率は概ね類似し、図１に見られるように円の半径がＬ１からＬ４へと徐々に減少する（すなわち、曲率が増大する）傾向を伴う。しかしながら、所定のレベルの脊椎の屈曲が急に変化すると、円の半径及び又は位置が突然変化し、それにより、不規則性の存在が露呈する。この研究で検査される不規則性の測度は、個々の曲率（Ｌ１〜Ｌ４）と平均曲率ｃとの間の絶対差の平均として規定される。
【数２】
2010522592.tif 000004
【００４３】
図５は、対照と比べた椎骨配列の際立った不規則性の一例を示している。具体的には、図５は、健康な被検者からの規則的な脊椎に関して、同じ患者の受傷Ｌ１骨折の前後の椎骨配列の不規則性の一例を示している。対照脊椎と比べた上部腰椎の直線化は、Ｌ３，Ｌ４の脊椎と比べたＬ１，Ｌ２の円の脊椎に対する半径の増大及び位置の変化から明らかである。脊椎骨折後の不規則性の増大（このケースでは、Ｌ１の増大）は、Ｌ１円及びＬ２円の半径の著しい減少によって示され、後者も脊椎に対するその位置が変化している。
【００４４】
不規則性の特性表示は、円の型にはまらない位置及び半径である。図２に示されるように、Ｌ１の不規則な配列は、Ｌ１円が椎体よりも後に位置される他の円と比べて前に位置されることにより示される。
【００４５】
研究母集団の人口学的特性及び骨格特性が以下に与えられる。
【００４６】
【表１】
2010522592.tif 000005
【００４７】
ベースライン時又はフォローアップ時の脊柱前弯症又は不規則性の平均値が、対応のない観察における学生のｔ−検定を使用して比較された。個人ベースでのパラメータの長期的変化は、対応のある観察における学生のｔ−検定を使用して検査された。違いは、ｐが５％を下回った場合に統計的に有意であると見なされた。データは、ＳＰＳＳデータ解析ソフトウェアを用いて解析された。
【００４８】
研究母集団の人口学的特性及び骨格特性が上記表に与えられている。２つのグループ間の統計的（臨床的ではないが）に有意な唯一の違いは、対照グループと比べて大きい骨折時の体重損失であった。脊椎ＢＭＤは、骨折グループにおいてベースラインから幾分大きい増大を示したが、密度を増大する更に多くの構成椎体の直接的な結果である。
【００４９】
ベースライン時、２つのグループ間には、脊柱前弯症の程度において著しい違いが見出されなかった。７．５年の期間にわたって比較すると、健康なグループでは、曲率の値、したがって、脊柱前弯症の程度が著しく変化したが、骨折を受けているグループでは、観察期間中にわたって変化は認められなかった。これらの２つのグループに関する対応する数値データが図６に示されている。
【００５０】
図６は、将来的な脊椎骨折を伴う又は伴わない被検者の２つのグループが椎骨配列の不規則性の測度に関して著しく異なっていたことを示している（ｐ＝０．００２）。違いは、ベースライン時及びフォローアップ時の両方で明白である。少なくとも１つの腰部骨折を受けるグループでは、不規則性の測度がベースラインからかなり増大したが、脊椎の完全性を維持するグループでは、観察期間中にわたって著しい変化が見られなかった。脊椎骨折の選択された確立した危険因子（年齢、ＢＭＩ、脊椎ＢＭＤ、喫煙、及び、運動）と共に不規則性の測度を独立変数として含むロジスティック回帰は、形態学的測度の独立予測値を裏付けた（ｐ＜０．００１）。
【００５１】
これらの検査に基づき、本発明者によって以下のことが示された。
１）腰椎の生理的曲率の程度ではなく、椎骨配列の不規則性が、同じ解剖学的部位における脊椎骨折のための予兆となる。
２）腰椎における少なくとも１つの脊椎骨折の発生は、脊柱前弯症の程度の加齢に伴う漸進的な増大を逆転させるとともに、椎骨配列の不規則性を増大させる。
３）不規則性の予測値は、脊椎ＢＭＤ及び従来の危険因子とは無関係である。
【００５２】
まとめると、研究結果は、骨折発現の負荷分散という独立した役割を浮き彫りにするとともに、ひとたび骨粗しょう症が現れるとＢＭＤの増大がその後の骨折の防止にとって不十分である理由に関して更なる解釈を与える。
【００５３】
脊柱前弯症の程度は、後に脊椎骨折を受傷した女性では、脊椎骨折を受傷しなかった女性と比べて、ベースライン時に著しく異ならなかった。この観察結果は、脊椎曲率の決定において重要な役割を有する椎骨形状の生理学的範囲が骨折の危険に影響を及ぼすのに十分な荷重分散及び脊椎荷重変化をもたらさないという考えと一致する。
【００５４】
これらの理論的考察に基づき、好ましい実施形態では、前述したように、各腰椎の局部的曲率が、特定の椎骨の中心点と２つの隣り合う椎骨の中心点とを通る円の半径分の１として規定される。
【００５５】
不規則性は、腰椎の平均曲率と個々の曲率（Ｌ１〜Ｌ４）との間の絶対差の平均として表わされる。このパラメータを長期的設定で検査すると、観察期間の最後に腰椎で脊椎骨折を受傷した人は、構造的完全性を維持した人と比べて不規則性の値が著しく高いことが分かった。すなわち、不規則性の増大は、将来的な骨折のための予兆となった（ＢＭＤを含む一連の従来の危険因子とは無関係である）。したがって、この観察結果は、構造的完全性を維持しようとする課題を結果的に促して所定の椎骨に対して機械的荷重を再配置することにより、不規則な配列が脊椎骨折の最終的兆候の独立の引き金となることも示唆する。
【００５６】
不規則性の測度は、連続変数であるため、経時的な変化の監視も容易にする。本研究において、骨折を何ら受けていない健康なグループでは、観察期間中にわたって、不規則性の著しい変化は見られなかった。これに対し、腰椎に少なくとも１つの骨折を受けているグループでは、不規則性が著しく増大した。この後者の観察結果は、既に骨折を伴っている女性が第２の骨折を受傷する強い傾向を見抜く力を与える。したがって、既に受けている骨折の重度の形態学的変形は、生理的曲率の定量的変化（すなわち、脊柱前弯症の程度）とは異なり、その後の骨折の危険を高める機械的荷重の大きな変化を引き起こす場合がある。
【００５７】
別の実施形態おいて、各椎骨の局部的曲率は、１つの椎骨及びその隣の椎骨の四隅の点を最も良く一致させる円を合わせることによって得られる円を取得することにより決定することができる。最良の一致は、例えば、点と円曲線との間の距離の二乗和を最小にする円である。
【００５８】
前述したケースのそれぞれにおいて、椎骨が規則的な態様で整列される場合には、椎骨がほぼ同じ円上に位置し、それにより、各椎骨において等しい局部的曲率が得られると予期される。したがって、個々の曲率と平均曲率との間の絶対差の平均は、椎骨配列の不規則性の測度を規定する。
【００５９】
あるいは、次の椎骨を通る円を概算することによって曲率を解析する代わりに、次の椎骨の主要方向間の角度を測定することができる。例えば、１つの椎骨をその前の椎骨及び後の椎骨と接続する線分間の角度を測定できる。次の椎骨の上端板間又は下端板間の角度を計算することができ、同様に、椎骨の上端板及び下端板の中点同士を接続する線間の角度、又は、上端板と下端板との間の真ん中の線間の角度を計算することができる。
【００６０】
不規則性を決定するための他の方法は、以下の測定を含む。
１）測定された曲率値の分散。
２）測定された曲率値の標準偏差。
３）曲率値ではない角度に関するものを除く上記測度のそれぞれ。
４）先と同様に曲率半径に関する上記測度のそれぞれ。
５）測定された曲率値、角度、又は、曲率半径の対数又は任意の関数に関する上記測度のそれぞれ。
６）上記測度のそれぞれの対数又は任意の関数。
７）同じ範囲での他の椎骨に対応する円までの平均距離。
【００６１】
Ｚｅｂａｚｅ  ｅｔ  ａｌに記載される不規則性の測度がこの発明で使用されてもよい。
【００６２】
より広範囲の曲率（すなわち、椎骨の範囲全体にわたる曲率）に関する値を得るために、一連の椎骨、例えば全ての腰椎に最も良く適合する円を見出すことができる。この場合、椎骨を、それらの中心点、それらの四隅の点、定量的な骨折等級付けで使用されるような四隅の点＋上端板及び下端板の２つの中点、又は、輪郭全体によって規定することができる。適合度（例えば、距離の二乗和）が脊椎の規則性及び不規則性を規定する。
【００６３】
この明細書では、別のことが明確に示唆されていなければ、用語「又は」は、条件の１つだけが満たされることを必要とする演算子「排他的又は」とは対照的に、述べられた条件のいずれか又は両方が満たされるときに真の値を戻す演算子の意味で使用される。用語「備えている」は、「から成っている」の意味ではなく、「含んでいる」の意味で使用される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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