骨粗鬆症と身体活動のジャーナル
オープンアクセス

概要

肥満高齢者の骨強度に対する減量の影響を評価するための被験者固有の大腿骨近位部有限要素モデルの開発

Schoell SL、Weaver AA、Beavers DP、Leon Lenchik、Marsh AP、Rejeski WJ、Stitzel JD、Beavers KM

研究の背景:高齢者に対する意図的な減量の推奨は、減量に伴うことが知られている骨密度 (BMD) の低下などにより、依然として議論の的となっている。有限要素 (FE) モデルは骨の強度を評価するために使用されているが、これらの方法は減量の効果の研究には使用されていない。本研究の目的は、大腿骨近位部の被験者固有の FE モデルを開発し、意図的な減量が骨の強度に及ぼす影響を研究することである。
方法: 18 か月間の意図的な減量介入を受けている25 人の太りすぎおよび肥満 (平均 BMI=29.7 ± 4.0 kg/m ² ) 高齢者 (平均年齢=65.6 ± 4.1 歳) の大腿骨近位部のコンピューター断層撮影 (CT) スキャンを、ベースラインと介入後に取得した。各被験者の CT スキャンから体積 BMD (vBMD) と可変皮質厚の測定値を導出し、ベースラインと介入後のモデルに直接マッピングした。被験者固有の FE モデルは、モーフィング技術を使用して開発されました。骨の強度は、片肢立位および横向き転倒構成のシミュレーションによって推定されました。
結果:減量介入後、ベースラインから 18 か月までに、vBMD (全股関節: -0.024 ± 0.013 g/cm3、大腿骨頸部: -0.012 ± 0.014 g/cm3)、皮質厚 (全股関節: -0.044 ± 0.032 mm、大腿骨頸部: -0.026 ± 0.039 mm)、および推定強度 (立位: -0.15 ± 0.12 kN、転倒: -0.04 ± 0.06 kN) が有意に減少しました。ベースラインの骨測定値、体重、および性別を調整すると、体重の変化と全股関節および大腿骨頸部の皮質厚の変化との間に相関関係が見られました (すべて p<0.05)。体重が 1 キログラム減少するごとに、股関節全体と大腿骨頸部の皮質の厚さはそれぞれ 0.003 mm と 0.004 mm 減少しました。vBMD または強度データには有意な相関関係は見られませんでした。
結論:開発された被験者固有の FE モデルは、意図的な減量が骨の健康に与える影響をよりよく理解するために使用できます。