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タウPET標準化を目指した新しいファントムの開発と全国展開

Research Project

Project/Area Number 23K14875
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

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

Principal Investigator

我妻 慧  北里大学, 医療衛生学部, 講師 (40738283)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords認知症 / アルツハイマー病 / 神経原線維変化 / 核医学 / 陽電子放出断層撮像 / 標準化 / 画質評価 / タウ蛋白 / PET
Outline of Research at the Start

アルツハイマー病(AD)の病態を示すタウ蛋白の蓄積を描出可能なタウ陽電子放出断層撮像(PET)は、薬剤の集積量と広がりを定量的に評価でき、ADの早期発見、重症度や予後予測に寄与する。本申請研究では、ADの重症度を評価可能なタウPETの集積の広がりを再現できる改良型タウPETファントムを開発し、全国へ展開してタウPETの標準化を試みる。本研究の目的を達成すればタウPETの標準化法を日本から世界に発信し、アルツハイマー病の診断および治療の発展に貢献できる。

Outline of Annual Research Achievements

アルツハイマー病の発症因子であるタウ蛋白病変を低侵襲で画像化できる唯一の画像検査がタウPETである。タウPETはタウ蛋白の脳内の蓄積の広がりと蓄積量を評価することができ、アルツハイマー病の重症度を評価することが可能である。申請者は2020-22年科研費事業において、タウPETの画像再構成条件を設定する客観的な手法を提案するためにタウPET専用のファントムを開発し、その初期検証を実施した。2020-22年の研究期間において、海外から臨床タウPET画像の研究の知見が蓄積され、タウPET画像の評価法が提案された。その結果、タウPETの臨床画像とタウPETファントムの画像に齟齬が認められる部分があった。齟齬の原因はタウPETファントムの構造が人の脳を完全に模擬できていない部分であり、齟齬のある部分は早期にタウ蛋白が蓄積する側頭葉内側部であり、タウ蛋白の蓄積の早期の検出において特に重要な部分であったため、タウPETファントムの改良が必要であると判断した。
2023年度はタウPETファントムの構造をよりヒトの脳の構造に近くなるような改良型のファントムを考案し、現在改良型の脳構造を作成中である。同時に、改良前のタウPETファントムを使用して、タウPET画像の画像再構成条件を決定するための方法論を整備するためにいくつかの条件で画像を作成し、2020-22年度事業で定義した評価法でタウPETファントムの画像評価を遂行中である。また、国内の2施設3機種の最新のPET/CT装置でタウPETファントムのデータを取得し、標準化に向けた画像再構成条件を決定する検討も進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初は2023年度中にタウPETファントムを改良する予定であったが、改良案の決定に時間を要した。改良型のタウPETファントムは2024年の夏頃に完成する予定である。その間はタウPETの標準化に向けた多施設の検討を進めてる。

Strategy for Future Research Activity

複数のPET/CT装置でタウPETファントムの測定データがあるので、タウPETに最適な画像再構成条件を決定するための検討を進める。また、同時に画像再構成条件を決定するための方法論を整備し、タウPETの標準化に向けた検討を進める。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2024 2023

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Impact of [11C]methionine PET with Bayesian penalized likelihood reconstruction on glioma grades based on new WHO 2021 classification2024

    • Author(s)
      Wagatsuma Kei、Ikemoto Kensuke、Inaji Motoki、Kamitaka Yuto、Hara Shoko、Tamura Kaoru、Miwa Kenta、Tsuzura Kaede、Tsuruki Taisei、Miyaji Noriaki、Ishibashi Kenji、Ishii Kenji
    • Journal Title

      Annals of Nuclear Medicine

      Volume: 38 Issue: 5 Pages: 400-407

    • DOI

      10.1007/s12149-024-01911-x

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Toward standardization of tau PET imaging corresponding to various tau PET tracers: a multicenter phantom study2023

    • Author(s)
      Wagatsuma Kei、Miwa Kenta、Akamatsu Go、Yamao Tensho、Kamitaka Yuto、Sakurai Minoru、Fujita Naotoshi、Hanaoka Kohei、Matsuda Hiroshi、Ishii Kenji
    • Journal Title

      Annals of Nuclear Medicine

      Volume: 37 Issue: 9 Pages: 494-503

    • DOI

      10.1007/s12149-023-01847-8

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact of irregular waveforms on data-driven respiratory gated PET/CT images processed using MotionFree algorithm2023

    • Author(s)
      Miyaji Noriaki、Miwa Kenta、Yamashita Kosuke、Motegi Kazuki、Wagatsuma Kei、Kamitaka Yuto、Yamao Tensho、Ishiyama Mitsutomi、Terauchi Takashi
    • Journal Title

      Annals of Nuclear Medicine

      Volume: 37 Issue: 12 Pages: 665-674

    • DOI

      10.1007/s12149-023-01870-9

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Impact of images reconstructed using Bayesian penalized likelihood on ability of [11C]MET-PET to differentiate malignant grades in brain gliomas2023

    • Author(s)
      Kamitaka Y, Wagatsuma K, Inaji M, Ikemoto K, Miwa K, Ishii K.
    • Organizer
      EANM’23
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optimization of TOF-BPL Reconstruction Using Clinical Images in [18F]flutemetamol Amyloid PET.2023

    • Author(s)
      Fukuda S, Miwa K, Wagatsuma K, Yakushiji Y, Yamao T, Kamitaka Y, Hasegawa T.
    • Organizer
      EANM’23
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Influence of normal database sample size on the development of a novel statistical image analysis software for bone SPECT imaging.2023

    • Author(s)
      Yakushiji Y, Miwa K, Wagatsuma K, Fukuda S, Yamao T, Miyaji N, Kamitaka Y, Hasegawa T.
    • Organizer
      EANM’23
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Age-dependent decline of the P-glycoprotein function at the blood-brain barrier: preliminary observation with newly developed PET tracer fluorine-18 labeled MC225.2023

    • Author(s)
      Toyohara J, Sakata M, Ishibashi K, Wagatsuma K, Tago T, Imabayashi E, Ishii K.
    • Organizer
      IAGG Asia/Oceania Regional Congress 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Bayesian Penalized Likelihood法を用いた[11C]メチオニンPETのgliomaの悪性度評価2023

    • Author(s)
      我妻慧,池本健佑,稲次基希,上髙祐人,三輪建太,石井賢二.
    • Organizer
      東京・関東支部合同研究発表大会2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 脳FDG画像の新旧機種間差補正における機械学習の利用2023

    • Author(s)
      坂田宗之,上髙祐人,我妻慧,石橋賢士,多胡 哲郎,豊原 潤,石井 賢二.
    • Organizer
      第63回日本核医学会学術総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 脳PET臨床計測におけるデータ駆動短時間フレーム体動補正法の利用2023

    • Author(s)
      坂田宗之,上髙祐人,甲木晶枝,川上泰史,我妻慧,織田圭一,石橋賢士,多胡哲郎,豊原潤,石井賢二.
    • Organizer
      第63回日本核医学会学術総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] アミロイドPET検査を想定したデータ駆動型体動補正法の評価2023

    • Author(s)
      上髙祐人,坂田宗之,織田圭一,甲木晶枝,川上泰史,我妻慧,小林正和,石井賢二.
    • Organizer
      第43回日本核医学技術学会総会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 脳PETのGibbsアーチファクト解決に向けた改良型PSF補正の基礎検討2023

    • Author(s)
      小堀海優,我妻慧,上髙祐人,坂田宗之,甲木晶枝,川上泰史,石井賢二.
    • Organizer
      第43回日本核医学技術学会総会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 全身用リング型半導体SPECT装置の画像再構成の基礎特性の把握2023

    • Author(s)
      我妻慧,坂下大知,山口慶一郎.
    • Organizer
      第43回日本核医学技術学会総会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 全身用リング型半導体SPECT装置における骨SPECT画像再構成条件の検討2023

    • Author(s)
      松下準,我妻慧,坂下大知,山口慶一郎.
    • Organizer
      第43回日本核医学技術学会総会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 骨シンチ製剤投与後の患者による超音波検査者の被ばく因子の推定2023

    • Author(s)
      塚田亮太,我妻慧,鈴木宏明,熊谷史範,樋口壮典,稲垣公俊,馬場康史.
    • Organizer
      第51回日本放射線技術学会秋季学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ファントム駆動装置を利用した脳PETにおけるデータ駆動型体動補正法の評価2023

    • Author(s)
      上髙祐人,坂田宗之,織田圭一,甲木晶枝,川上泰史,我妻慧,石井賢二,小林正和.
    • Organizer
      第79回日本放射線技術学会総会学術大会総会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] TOF-BPL再構成におけるコールド領域の定量精度の評価2023

    • Author(s)
      福田翔平,三輪建太,藥師寺優,我妻慧,山尾天翔,上髙祐人,長谷川智之.
    • Organizer
      第79回日本放射線技術学会総会学術大会総会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 卒後教育プログラム3 アミロイドPETとタウPETの概要と撮像2023

    • Author(s)
      我妻慧.
    • Organizer
      第43回日本核医学技術学会総会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited

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Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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