AIを用いた膝関節軟骨厚の3D MRI分析におけるスキャン間測定誤差の分布
カテゴリ：診断支援・画像解析
公開日：2026年2月19日
タイトル：Distribution of interscan measurement error in AI-based 3D MRI analysis of knee cartilage thickness in osteoarthritis.
雑誌名：PloS One. 2025; 20(8): e0329610. doi: 10.1371/journal.pone.0329610. Epub 2025 Aug 07.
概 要：
本研究は、MRIデータから骨と軟骨を自動抽出し、平均軟骨厚を提供するAIベースの3D分析システムを開発し、膝関節の軟骨厚におけるスキャン間測定誤差を分析することを目的としています。50人の膝関節変形性関節症患者が、5つの異なるベンダーのMRIシステムを用いて2回のスキャンを受け、7つの領域で自動的に軟骨厚が定量化されました。
方 法：
50人の膝関節変形性関節症患者を対象に、5つの異なるベンダーのMRIシステムを使用して2回のスキャンを実施しました。各モデルには、Kellgren-Lawrence（KL）グレード1-2の患者5人とKL3-4の患者5人が含まれ、7つの領域で軟骨厚が自動的に定量化され、スキャン間測定誤差が分析されました。
結 果：
KL1-2群では、誤差が0.05mm以下、0.10mm以下、0.20mm以下の測定はそれぞれ42%、75%、97%でした。KL3-4群では、これらの割合は31%、59%、90%でした。全体のコホート（KL1-4）では、誤差が0.05mm以下、0.10mm以下、0.20mm以下の測定はそれぞれ37%、67%、93%でした。KL1-2群とKL3-4群の間には、すべての閾値で有意な差が見られました。
結 論：
全体として、膝関節変形性関節症患者における軟骨厚の評価において、完全自動のMRI 3D分析ソフトウェアを使用した場合、93%のスキャン間測定誤差が0.20mm以内でした。この研究は、異なる病期およびMRIシステムにおける自動軟骨厚測定の信頼性に関する貴重な洞察を提供します。