脳外科手術を指向した間脳神経核群を高精度に描出する臨床用MRI位相画像技術の開発
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21K07678
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
米田 哲也 熊本大学, 大学院生命科学研究部(保), 准教授 (20305022)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊賀瀬 圭二 愛媛大学, 医学系研究科, 寄附講座准教授 (50346665)
北島 美香 熊本大学, 大学院生命科学研究部(保), 教授 (60305018)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 脳深部刺激治療 / FUS / MRI / 位相 / Vim / STN / DBS / 視床 / 視床核 |
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| Outline of Research at the Start |
パーキンソン病などの特定の難病は、筋肉の震えなどを抑制できない症状が発生し、これを脳内の特定の部位に電極を外科的に埋め込み、電気刺激を与えることで、震えを抑制し日常的な活動を行えるようにする治療法がある。このためには正確な脳部位の特定が必要であるが、これまではMRIやCT画像を参照して、熟練した医師が「カン」に近い方法で、電極を埋める場所を特定してきた。本研究では、この外科的手術（脳深部刺激治療）のためのMRI画像開発を行うこと目的として、開発した技術が脳外科手術の精度を上げることが可能であるかまで評価する研究である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、これまで実施できていなかった撮像実施機関でのMRI撮像を実施することができた。対象はFUS実施予定者を対象とした。また、実施後の撮像を行うことも可能であり、本研究でこれまでに開発した実施計画画像に合わせての実施を行うことができた。本年度の撮像例数は5例であり、このうち1例がFUS実施例であった。
FUS計画画像のための撮像は、概ね問題なく実施可能であったが、振戦を伴う患者の場合にあっては、撮像時間の短縮が問題となった。このため、撮像時間短縮を実現し、位相画像に影響しない撮像時間短縮法として、zero-filling法・SENSE法・多断面同時励起法（multi-band excitation: MBE）を候補として、実施前に事前検討を行った。事前検討の結果、SNRの担保を考慮してMBEを用いた撮像時間の短縮が、最も現実的であると結論づけられ、撮像を実施することで動きの少ない、計画画像のための撮像が可能になった。事前検討ではMBE撮像パラメタを変化させ、撮像時間を1分・2分・4分・6分程度に変化させてどこまで撮像時間の短縮が可能であるかを、ボランティア撮像を介して検討を行った。この結果、画質担保を考慮して2分ないしは4分までが現実的であると結論づけられた。今回の撮像では初回であることを考慮して4分の撮像時間でとどめおき、なるべく高いSNRで撮像を実施した。再構成パラメタは、昨年度までに実施した事前検討のパラメタ（a = 5, b = 0, c = 0.7）を利用した組織強調パラメタを利用して再構成を行った。
実施後の画像を解析したところ、Vim核を明瞭に同定することが可能であり、FUS治療計画に有用であることが分かり、FUS実施後画像からも、精度高く実施できていることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
臨床データ収集機関が、コロナ禍にありこれまでデータ収集が遅れていたが、本年度で実施可能になり計画の遅れを取り戻す動きをとることができた。しかしながら、撮像後に保存できていない例があったことなどから、例数が予定例数より少なく、一年間の期間延長によって申請通りの例数を確保し、確実な実施を行うこととした。本報告時点で既に追加例があり、延長により概ね目的を達成する見込みである。
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| Strategy for Future Research Activity |
収集例数・実施例数の遅れを取り戻すため、1年間の期間延長を行って計画画像の追加収集と実施例取得（20例）を目指す。実施後の評価は、予定通りFUS, DBS実施によって臨床医が評価する予定である。実施例収集を10月までを目処として進め、残りの期間を解析などに注力したい。可能であれば、国際学会に発表もしくは論文作成に向けて進めてゆきたいと考えている。また、本研究結果をMRIベンダーと共有することで、社会実装に向けて活動を行うことも並行して計画する予定とするなど撮像実施機関了承済み）、多角的なoutputを目指してゆきたい。
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Report
(3 results)
Research Products
(2 results)
