Ex vivo 冠動脈CTと病理を用いた脆弱性プラーク診断法の開発と生体への応用

Research Project

Project/Area Number	19K17221
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	外山穏香 (菊池穏香) 北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (80783539)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000) Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000) Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords	摘出心 / 画像と病理の対比 / 死後 / CT / AI / 冠動脈CT / Ex vivo / 死後画像 / 脆弱性プラーク / 病理
Outline of Research at the Start	冠動脈の脆弱性プラークは急性心筋梗塞や心突然死の原因となる。冠動脈CT読影は読影者の技量に影響され、すべての患者で早期の治療介入がされているとは言えない。冠動脈の病理組織では脆弱性プラークと非脆弱性プラークの鑑別が可能であるが生体からの病理組織採取はほぼ不可能である。申請者の施設では病理解剖施行例に死後単純CT撮像を行っているが、加えて冠動脈CT撮像を行い病理組織と詳細に対比することができれば読影者の技量に影響されない画像診断方法が確立でき、患者の早期治療介入が可能となり得ると考え、画像からプラークの病理組織を客観的に予測可能な画像診断を行う方法を開発することを目的とする。
Outline of Annual Research Achievements	本研究は、当該施設において死亡し、病理解剖が行われた際に摘出される心臓を用いてCTやMRI画像撮像をし、画像データと病理標本の組織データとともにAI解析する研究である。冠動脈造影CTでは生体に使用される造影剤をそのまま使用することはできず、過去に報告のある作成方法を応用して造影剤を作成する。予備実験において、造影剤作成方法の確認を行い、模擬心臓を用いて冠動脈CT撮像を行った。模擬心臓を用いてMRI撮像のプロトコル調整も行った。研究協力者の病理診断専門医とともに、冠動脈CTやMRIで冠動脈プラークや石灰化が認められる箇所を同定し、同部の病理組織標本を作製し、それぞれを照らし合わせ、AIを用いた解析を行うこととしている。画像撮像から摘出した心臓のホルマリン固定、病理標本作成、組織評価につき情報共有をした。異動先の施設からも症例を得て研究を行えないかの確認も行った。本研究では摘出された心臓を用いて同一時間軸で画像－組織評価を行うことで、組織情報をより正確に反映した画像データが得られることが期待される。それにより生体における冠動脈病変の画像的早期発見が可能となると思われ、あわせて早期治療介入を行うことができるのではと期待される。当該年度では、国内外の研究情報収集を行い、先行論文を発表している海外の研究者とも交流を図った。次年度では症例蓄積およびデータ収集、引き続き主に国内の学会等での情報収集を継続、可能であれば、国内学会において発表できるよう、研究を進めていきたいと考えている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason 新施設へ異動したが、日中の研究活動状況に関し、方針の変化があり活動がしにくい状況であった。時間外の活動に関しては、家族の都合および研究責任者の体力的な問題で施行することが難しい状況が続いた。年度途中よりリハビリ通院を開始し、徐々にではあるが、研究代表者の体力面が回復してきている。また、子も成長するにつれて発熱等の日中の呼び出しが減るのではないかと考えており、これらの点から次年度は研究活動が行えるのではないかと考えている。
Strategy for Future Research Activity	限られた年休の使用で日中の研究活動を行うことは難しい状況ではあるが、子の成長や自身の体力回復により研究以外の年休消化が減るのではないかと考えている。また、子の成長や自身の体力回復は時間外の研究活動も行いやすくなる環境に近づくものと考えている。現所属施設においても症例蓄積できるか検討したい。