2022 年４⽉ 25 ⽇
報道関係者各位
国⽴⼤学法⼈筑波⼤学

⼿⾸のスポーツ障害を早期診断できる⾞載型 MRI を開発〜現場に出向き、けがをその場で⾒つけ出す〜
成⻑期のジュニアアスリートは、スポーツ障害の潜在的なリスクを抱えています。けがの発⾒が遅れると競技への復帰も遅くなり、さらには⽇常⽣活に⽀障をきたす恐れもあります。このため、ジュニアアスリートが⻑くスポーツを続けるためには、けがの早期発⾒と治療が極めて重要となります。
スポーツ障害の検出には、MRI（磁気共鳴画像）が有⽤です。しかし、⼀般的な全⾝⽤の MRI 装置は緊急性の⾼い患者に利⽤されることが多く、スポーツ障害の早期発⾒を⽬的とした検査に利⽤することは現実的ではありません。
そこで、本研究チームは、スポーツ障害の早期発⾒を⽬的とした⾞載型 MRI システムを 2019 年に開発しました。普通乗⽤⾞に⼩型の MRI スキャナーを搭載し、病院以外の場所での MRI 検査を可能としました。このシステムは、ボールの投げ過ぎで⽣じる肘の障害（野球肘）の早期発⾒を⽬的に開発しましたが、本研究では、テニスなどによる⼿⾸の障害を早期診断できるシステムを新たに開発しました。また、これまでは稼働に商⽤電源を⽤いていましたが、ポータブル発電機による動作を可能としました。これにより、より多くの場所に出向いて MRI 検査を実施できるようになりました。
システムの有効性を検証するため、テニススクールに出向き、ジュニアテニス選⼿ 34 ⼈の⼿⾸のMRI 検査を⾏いました。その結果、テニス選⼿が悩まされることが多い⼿⾸の障害「TFCC（三⾓線維軟⾻複合体）損傷」を診断するのに⼗分な画質が得られ、実際に障害を発⾒することができました。
本システムを⽤いた定期的な MRI 検査は、多くのジュニアアスリートにおける⼿⾸のスポーツ障害の早期発⾒と予防に役⽴つと期待されます。本研究チームは、⾜⾸や踵といった他の部位へも適⽤できるようにシステムを改良し、多くのスポーツ障害に対応することを⽬指しています。

研究代表者
筑波⼤学数理物質系
寺⽥ 康彦 准教授

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研究の背景成⻑期のジュニアアスリートは、スポーツ障害の潜在的なリスクを抱えています。スポーツ障害において多くの割合を占める⼿⾸のけがの⼀つに、三⾓繊維軟⾻複合体（triangular fibrocartilage complex,TFCC 注１））の損傷があります。TFCC 損傷は、軽度であれば保存療法により短期間での競技復帰が⾒込めます。しかし、重度の場合は⼿術が必要となる場合があり、競技への復帰が難しくなったり、⽇常⽣活に⽀障をきたしたりする恐れがあります。このように、ジュニアアスリートが⻑くスポーツを続けていくには、けがの早期発⾒と治療が極めて重要となります。
TFCC 損傷の検出には、磁気共鳴画像（MRI）検査が有効だとされています。しかし、病院などに設置されている⼀般的な全⾝⽤ MRI は、緊急性の⾼い患者に利⽤されることがほとんどであり、スポーツ障害予防の観点から MRI 検査を⾏うことは現実的ではありません。
本研究チームは 2019 年、普通乗⽤⾞に MRI システムを搭載したポータブル MRI を開発しました(参考図(a)）。これにより、グラウンドやテニスコート、スポーツ⼤会の会場など病院以外での MRI 検査が可能となりました。これまでは主にジュニア野球選⼿の肘を対象とした検査、研究を⾏ってきましたが、本研究ではポータブル MRI を他のスポーツ障害へ応⽤すべく、上述した⼿⾸のスポーツ障害に注⽬しました。
研究内容と成果
本研究では、⼿⾸のスポーツ障害の早期診断を可能とする⾞載型 MRI システムを開発しました。従来のシステムでは、肘⽤に製作された RF プローブ注 2）を⽤いていました。しかし、肘⽤ RF プローブは円形で径も⼤きいため、⼿⾸の画像を取得するには感度が低く、⼗分な画質が得られない可能性がありました。そこで、新たに⼿⾸に特化した RF プローブを製作しました。⼿⾸⽤ RF プローブは、楕円形状を採⽤し、径を⼿⾸に合わせて⼩さくすることで画質の向上を図りました。さらに、屋外環境では外来ノイズによる画質の低下が問題となるため、それらを低減する機構（シールド）が重要となります。肘⽤ RF プ
ローブでは、RF プローブと接続された導電性の布を被験者に強く巻き付けることで外来ノイズを低減させていましたが、被験者の負担が⼤きいことが課題でした。そこで、⼿⾸⽤ RF プローブでは、シールドを置き型に改良し、簡易化することで被験者の負担軽減も実現しました（参考図(b)）。これにより、多くのジュニアアスリートの⼿⾸をスクリーニング検査することが可能となりました。
また、従来はシステムの駆動源として商⽤電源を利⽤していました。しかし、屋外環境では、必ずしも使⽤できるとは限りません。そこで、ポータブル発電機によるシステムの性能評価を⾏い、商⽤電源を利⽤せずとも⼗分な画質が得られることを⽰しました。これにより、更に幅広い環境での検査が可能になりました。
システムの有効性を検証するため、実際にテニススクールに出向き、34 ⼈のジュニアテニス選⼿の MRI検査を⾏いました（参考図(c)）。検査時間は 1 ⼈当たり 10 分程度で、取得された MRI 画像は、ほとんどの場合診断に⼗分な画質でした。検査の結果、９⼈の選⼿が TFCC になんらかの損傷があることが分かりました（参考図(d)）
。TFCC 損傷の可能性があると評価された選⼿のうち数⼈は無症候性でした。このことから、テニスによる⼿⾸への負荷の蓄積により、TFCC の変性が⽣じた可能性が⽰唆されました。これらの結果から、ポータブル MRI による検査は、けがの早期発⾒と治療に効果的であることが改めて⽰されました。

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今後の展開本システムを使⽤した定期的な MRI 検査は、ジュニアアスリートにおける⼿⾸のスポーツ障害の早期発⾒と予防に効果的であると考えられます。そのため、他の部位や疾患への適⽤が可能となれば、より多くのスポーツ障害の予防に役⽴つことが期待されます。
参考図

図

開発したシステムとジュニアテニス選⼿の MRI 画像
⽤語解説

注１）

TFCC

⼿関節尺側にある靭帯と軟⾻の複合組織。衝撃の吸収や⼿⾸の安定性を保つ役割を担う。テニスなどのボールを打つ動きの繰り返しによって負荷がかかり、損傷する可能性がある。
注２）

RF プローブ

核磁気共鳴（NMR）信号の送受信を⾏う装置。径が対象部位の⼤きさに⼀致しているほど感度が⾼くなる（＝画質が良くなる）。

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研究資⾦
本研究は、運営費交付⾦（教育研究経費）の⽀援を受けて⾏われました。
掲載論⽂【題名】Development of a car-mounted mobile MRI system for diagnosis of wrist sports injury.
（⼿⾸スポーツ障害診断⽤⾞載型モバイル MRI システムの開発）【著者名】 Tomoki Miyasaka1, Michiru Kajiwara1, Akito Kawasaki2, Yoshikazu Okamoto3, andYasuhiko Terada1
1 筑波⼤学数理物質科学研究科、2 筑波⼤学⼈間総合科学研究科、3 筑波⼤学医学医療系臨床医学域【掲載誌】 Magnetic resonance in medical sciences【掲載⽇】 2022 年４⽉ 26 ⽇（オンライン先⾏公開）【DOI】

10.2463/mrms.tn.2021-0158

問合わせ先【研究に関すること】
寺⽥ 康彦（てらだ やすひこ）
筑波⼤学数理物質系 准教授URL: http://www.bk.tsukuba.ac.jp/~mrlab/【取材・報道に関すること】
筑波⼤学広報局
TEL: 029-853-2040
E-mail: kohositu@un.tsukuba.ac.jp

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