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Variable-TR法を用いた4D-ASLによる脳循環パラメータの定量的評価法の開発

Research Project

Project/Area Number 23K07137
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

栂尾 理  九州大学, 医学研究院, 准教授 (10452749)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 菊地 一史  九州大学, 大学病院, 助教 (20529838)
山下 孝二  九州大学, 大学病院, 講師 (80546565)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
KeywordsMRI / 脳血流 / もやもや病 / Arterial spin labeling / Arterial spin labelin / Perfusion imaging
Outline of Research at the Start

本研究の目的は新たなスキームを用いた4D-ASLを開発し、それによる脳循環パラメータの定量的測定法を確立することである。
1)ファントム実験による撮像パラメータの最適化を行う。開発したパルスシークエンスの定量性を検討するために複数のラベル時間とpost-labeling delayの組み合わせを用いて撮像を行い、それらの定量性を検討し、最適な条件を決定する。
2)variable-TR法とtime-encoded法のハイブリッド法を健常者にて撮像し、その定量性を評価する。
3)脳主幹動脈閉塞性疾患の患者においてハイブリッド撮像を行い、脳血流SPECTと比較し定量性を評価する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、新たなスキームを用いた4D-ASL法を開発し、それにより脳循環パラメータの定量的測定法を確立することである。具体的には、以下の3点を研究目標とする。1. variable-TR(repetition time)法を用いた4D-ASL撮像法の開発、2. variable-TR法とtime-encoded法を組み合わせたハイブリッド型4D-ASL撮像法の開発、3. 脳主幹動脈閉塞性疾患患者における4D-ASLによる脳循環パラメータ定量法の確立。本年度は、目標2に該当するvariable-TR法とtime-encoded法を統合したハイブリッド型4D-ASL撮像法の開発およびその臨床応用を行った。もやもや病患者を対象に、variable-TR法、time-encoded法、ならびにHybrid法による脳灌流画像を撮像し、時間補正を行った信号雑音比(SNR)、脳血流量(CBF)、および動脈通過時間(arterial transit time:ATT)の比較を行った。その結果、Hybrid法はvariable-TR法およびtime-encoded法に比べて有意に高いSNRを示した。CBFは他の2法に比して有意に低く、ATTは有意に長い結果であった。これらの結果より、Hybrid法における高いSNRが、より高精度な定量評価に寄与していると考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究の目的は新たなスキームを用いた4D-ASLを開発し、それによる脳循環パラメータの定量的測定法を確立することである。具体的には以下の3点を目標である。1) variable-TR (repetition-time)法を用いた4D-ASL撮像法の開発、2) variable-TR法とtime-encoded法のハイブリッド画像収集による4D-ASL撮像法の開発、3) 脳主幹動脈閉塞性疾患患者における4D-ASLによる脳循環パラメータ定量法の確立

今年度の目的は2)のvariable-TR法とtime-encoded法のハイブリッド画像収集による4D-ASL撮像法の開発であり、これを達成できたと考えられるため。

Strategy for Future Research Activity

今後は、最終目標である「3)脳主幹動脈閉塞性疾患患者における4D-ASLによる脳循環パラメータ定量法の確立」に取り組む予定である。具体的には、脳主幹動脈閉塞性疾患患者を対象として、Hybrid法、variable-TR法、time-encoded法により得られた脳血流量(CBF)を、ゴールドスタンダードである脳血流SPECTと比較し、各手法の定量性を評価する。これにより、どの手法が最も高い定量精度を有するかを明らかにすることを目的とする。

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2025 2024 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Multi-delay arterial spin labeling using a variable repetition time scheme in Moyamoya disease: Comparison with single-delay arterial spin labeling.2025

    • Author(s)
      Mikayama R, Togao O, Obara M, Wada T, Tokunaga C, Yoshidome S, Kato T, Isoda T, Ishigami K, Yabuuchi H.
    • Journal Title

      Eur J Radiol

      Volume: 186 Pages: 112034-112034

    • DOI

      10.1016/j.ejrad.2025.112034

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improved temporal resolution and acceleration on 4D-MR angiography based on superselective pseudo-continuous arterial spin labeling combined with CENTRA-keyhole and view-sharing (4D-S-PACK) using an interpolation algorithm on the temporal axis and compressed sensing?sensitivity encoding (CS-SENSE)2024

    • Author(s)
      Murazaki Hiroo、Wada Tatsuhiro、Togao Osamu、Obara Makoto、Helle Michael、Kobayashi Kouji、Ishigami Kousei、Kato Toyoyuki
    • Journal Title

      Magnetic Resonance Imaging

      Volume: 109 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.mri.2024.02.011

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Arterial Spin Labeling‐Based <scp>MR</scp> Angiography for Cerebrovascular Diseases: Principles and Clinical Applications2023

    • Author(s)
      Togao Osamu、Obara Makoto、Yamashita Koji、Kikuchi Kazufumi、Wada Tatsuhiro、Murazaki Hiroo、Arimura Koichi、Nishimura Ataru、Horie Nobutaka、van de Ven Kim、Van Cauteren Marc、Ishigami Kousei
    • Journal Title

      Journal of Magnetic Resonance Imaging

      Volume: 1 Issue: 4 Pages: 130-142

    • DOI

      10.1002/jmri.29119

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Assessment of cerebral perfusion in moyamoya disease with dynamic pseudo-continuous arterial spin labeling using a variable repetition time scheme with optimized background suppression2022

    • Author(s)
      Togao Osamu、Obara Makoto、Yamashita Koji、Kikuchi Kazufumi、Arimura Koichi、Nishimura Ataru、Nakamizo Akira、Wada Tatsuhiro、Tokunaga Chiaki、Mikayama Ryoji、Yamashita Yasuo、Hamano Hiroshi、Van Cauteren Marc、Ishigami Kousei、Baba Shingo
    • Journal Title

      Neuroradiology

      Volume: 65 Issue: 3 Pages: 529-538

    • DOI

      10.1007/s00234-022-03095-5

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Arterial spin labeling MRI: 基本から最新技術まで2024

    • Author(s)
      栂尾 理
    • Organizer
      第113回 Neuro-imaging conference筑後・佐賀
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 新たなArterial Spin Labeling MRI撮像法の開発:頭蓋内DAVFへの臨床応用を中心に2024

    • Author(s)
      栂尾 理
    • Organizer
      DSA道場 East
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Hybrid multi-delay PCASL of time-encoded and variable-TR schemes for the assessment of cerebral perfusion in Moyamoya disease2023

    • Author(s)
      Osamu Togao
    • Organizer
      ISMRM & ISMRT Annual Meeting & Exhibition
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Clinical Applications of MR Angiography Based on Arterial Spin Labeling to Cerebrovascular Disorders2023

    • Author(s)
      Osamu Togao
    • Organizer
      109th Scientific Assembly and annual Meeting of Radiological Society of North America
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Time-encoded法とvariable-TR法のハイブリッドmulti-delay PCASLによるもやもや病の血流評価2023

    • Author(s)
      栂尾 理
    • Organizer
      第51回日本磁気共鳴医学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 頭部ASLの臨床応用 -血管選択, 4Dへの展開-2023

    • Author(s)
      栂尾 理
    • Organizer
      第51回日本磁気共鳴医学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Arterial spin labeling MRI 基本から最新技術まで2023

    • Author(s)
      栂尾 理
    • Organizer
      第32回鹿児島MRIアーベント
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 非造影4D-MRA によるDAVF 血管構築の描出2023

    • Author(s)
      栂尾 理
    • Organizer
      第39回日本脳神経血管内治療学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2025-12-26  

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