静脈血栓塞栓の質的診断に繋がるDual-energy CTによる血栓の成分解析

• Project/Area Number: 21K07706
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 古小路 英二 宮崎大学, 医学部, 講師 (00423723)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山下 篤 宮崎大学, 医学部, 教授 (90372797)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: Dual-energy CT / 血栓 / 静脈血栓塞栓症 / 静脈血栓

Outline of Research at the Start

静脈血栓にはフィブリンや赤血球のみならず、血小板や白血球の強い関与が示されており、治療効果へ影響していることが示唆されている。本研究では、近年導入が進んでいるDual-energy CTによる血栓の詳細な性状評価は可能かという点を明らかにするものであり、特に血栓中の細胞成分や器質化の程度などの血栓性状とCT値、実効原子番号、および電子密度との関連を明らかにするものである。この解析ができれば血栓の性状に合わせた治療法の選択が可能になるものと思われ、これまで不十分であった静脈血栓塞栓症の治療法の確立にも大いに寄与するものと考えられる。

Outline of Annual Research Achievements

近年導入が進んでいるDual-energy CTにおいては、2種類の異なる管電圧のX線で同時に撮影することにより、これまで困難であった血栓などの微細な構造の組成を弁別することが可能となった。本研究ではこのモダリティを用いて血栓の詳細な性状評価を行い、血栓症の治療、予防に貢献することを目的とする。検討項目としてまず、Dual-energy CTにて撮影された静脈血栓塞栓症例における血栓のCT値、実効原子番号値、電子密度値を測定し、各測定値と血栓の部位、発症時期、遊離の有無、器質化との関連等の解析を行う。また、生体内実験としてウサギの静脈血栓モデルを作成し、血栓形成後の各時期の静脈を採取し、Dual-energy CTにて撮影、解析を行う計画とした。本研究での実験として、ウサギ頚静脈を用いて各時期の血栓を作成した。具体的には血栓形成後1日、3日、1週間、2週間、4週間目に頚静脈を採取し標本を固定、その後スライド切片を作成し、血栓の組織学的評価を行った。各血栓中の成分（赤血球、マクロファージ、平滑筋細胞、鉄、コラーゲン等）の陽性部位、面積率を測定した。結果として、初期は全体が赤血球を主体とした血栓であり、徐々にマクロファージ、平滑筋細胞、鉄、コラーゲンが種々の割合で増加する器質化血栓への性状と変化した。一方でこれらの標本に対するDual-energy CTでの撮影においては、これらの静脈血栓の性状と血栓のCT値、実効原子番号値、電子密度値との関連の検討を行った。その結果の検討より、評価する静脈血栓の時期について追加、変更が必要と考えられ、3周目を加えた状態での静脈評価を行っている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究として予定していた静脈血栓の性状分析を組織学的に行った。血栓形成後の各時期において、赤血球、マクロファージ、平滑筋細胞、鉄、コラーゲン成分等の差異が認められた。また、この各時期とDual-energy CTで得られたCT値、実効原子番号値、電子密度値の解析ではそれぞれ有意差が示唆され、血栓の性状とCT画像との関連性が期待される。

Strategy for Future Research Activity

ウサギの静脈血栓モデルを作成し、生体内実験を継続する。これまでに得られた結果をもとに、検討項目の追加、修正を検討する。また、過去にDual-energy CT検査を受けた静脈血栓塞栓症例を抽出し、下肢深部静脈および肺塞栓血栓中のCT値、実効原子番号値、電子密度値の解析を行い、血栓症の経過、部位、患者背景、血液データ所見等との関連を検討、解析を継続する。