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 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
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 / 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画像撮像をし、画像データと病理標本の組織データをAI解析する研究である。摘出された心臓を用いて、冠動脈造影CTの撮像および冠動脈の非造影MRIの撮像を行う。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。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。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も行い、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、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 当該年度では勤務先での臨床業務の仕事量が増加し、客員研究員として登録している研究機関へ出向き研究を行う時間の捻出が困難であった。加えて研究代表者自身や家族の体調不良により臨床業務以外の時間はできるだけ静養や家庭の時間にあてていたため、体力的に研究を行うことが難しい状況であった。
Strategy for Future Research Activity	2023年度は勤務先が変更となり、同僚にも研究代表者と同じ客員研究員として研究を行っている人がいる、同僚の人数が増えたなど環境の改善がみられている。研究代表者は依然として加療中であるものの症状は落ち着いてきており、また、家族の状況も2022年度よりは改善する印象がある。症例蓄積を再開できると思われる。