胎児発育不全児の神経学的後遺症克服のための新規胎児脳機能評価法の創出

• Project/Area Number: 22K20854
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0902:General internal medicine and related fields
• Research Institution: Shiga University of Medical Science
• Principal Investigator: 松田 淑恵 滋賀医科大学, 医学部, 医員 (20964787)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 胎児発育不全 / 拡散強調画像 / 産婦人科 / 核磁気共鳴画像法

Outline of Research at the Start

胎児発育不全とは何らかの原因で子宮内の胎児発育が遅延または停止する状態をいう。胎児発育不全児は、胎盤機能低下によって脳が低酸素や虚血によるダメージを受けることにより死亡率や神経学的後遺症の罹患率が高いが、胎児の脳機能を評価する方法は未だ存在しない。子宮内での実施が可能な新たな胎児脳機能評価法の確立が求められており、本申請者は核磁気共鳴画像法(MRI)検査を用いることを着想した。MRI検査の拡散強調画像は脳虚血を診断でき、見かけ上の拡散係数を求めて画像化した拡散係数画像は、細胞性浮腫を定量的に評価することが可能である。本研究によりMRI検査を用いた新たな胎児脳機能評価方法を確立することを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

胎児発育不全とは、何らかの原因で子宮内の胎児発育が遅延または停止する状態をいう。胎児発育不全児は、胎盤機能低下によって脳が低酸素や虚血によるダメージを受けることにより死亡率や神経学的後遺症の罹患率が高いが、胎児の脳機能を評価する方法は未だ存在しない。子宮内での実施が可能な新たな胎児脳機能評価法の確立が求められており、本申請者は核磁気共鳴画像法(MRI)検査を用いることを着想した。MRI検査の拡散強調画像(DWI)は水分子の拡散運動を画像化することにより、脳虚血を診断できる。また、見かけ上の拡散係数を求めて画像化した拡散係数画像は、細胞性浮腫を定量的に評価することが可能である。
2023年度は胎仔片側頸動脈を結紮したモルモット胎仔脳虚血モデルと母獣片側子宮動脈結紮によるモルモット胎児発育不全モデルを作製し、胎仔脳のMRI検査を実施し、胎児脳虚血を検出できるかどうかを検証した。
研究当初は4.7T MRI装置を使用したが、表面コイルが小さく撮像範囲が非常に狭いため胎仔脳の画像評価が困難であった。また、グラジェントコイルに比してモルモットが小さいため、十分な解像度も得られなかった。モルモット専用の自作コイルも作製したが、それでも十分な解像度は得られなかった。そこで3T MRI装置の使用を試み、11㎝リング状コイルと板状のsmallコイルで母獣を挟んで撮像を行った。
3T MRI装置ではT2WIは胎仔脳を鮮明に撮像できたが、DWIに関しては母獣の便塊や腸管ガスの影響により磁場が乱れてしまい解析可能な個体が非常に少なく、両群で有意差が得られなかった。昨年度4.7T MRI装置用のマウス腹部コイルが新たに購入され、12月にマウス胎児のDWIが撮影可能であることを確認した。現在、研究の動物種をマウスに変更して胎仔のDWIを撮影する実験を計画している。