核医学検査原理を応用したMRによる非侵襲的肺機能イメージの開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11670891
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 菅 一能 山口大学, 医学部・附属病院, 助教授 (90171115)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松永 尚文 山口大学, 医学部, 教授 (40157334)
• Keywords: MRイメージ / 肺血流 / 肺換気 / Gd-DTPAエアロゾル / 肺血栓塞栓症 / MR造影剤

Research Abstract

本年度は、核医学で使用される肺血流シンチグラフィ製剤の大凝集アルブミン(MAA)と同様に微小塞栓原理により肺に集積分布するGd-DTPAエマンナンでコーティングしたリポゾームを用いた磁気共鳴画像(MRイメージ)による肺血流イメージの前年度研究成果を欧文雑誌Investigative Radiologyに投稿し、平成13年4月号に載予定となった。また、本研究過程でオレイン酸肺水腫モデルおよび放射線肺炎犬肺モデルによりGd-DTPA造影ダイナミックMR像の検討も合わせて行ない、オレイン酸肺水腫モデルと放射線肺炎における本MR画像の特徴的所見をそれぞれまとめ、いずれの研究成果も欧文雑誌Journal of Magnetic Resonance Imagingに記載予定となった。
本年度は造影剤を使用せずに肺血流MRイメージの撮像が可能な方法として、心電図同期2次元short-echo-spacing half-Fourier fast spine echo(FSE)撮像法を開発し、犬8頭を用いた動物実験で検証した。その結果、生理的な肺局所の換気を反映した良好な肺MR血流イメージが得られ、犬8頭で作成した肺塞栓症モデルでは、本MR画像により、造影剤を用いたダイナミックMR像と同等に肺血流低下/欠損域の検出が可能であった。この研究成果は欧文雑誌(Investigative Radiology)に投稿した。さらに、本研究過程で塞栓肺領域において時間経過とともに気管支動脈血流が増加してくる様子が、Gd-DTPA造影ダイナミックMR像により検出可能であることも見い出し、この研究成果は現在、欧文雑誌に投稿準備中である。
さらに、核医学で使用されるエアロゾール肺換気シンチグラフィの原理を応用し、Gd-DTPA生理食塩水を超音波ネブライザーでエアロゾル化して吸入させ肺信号を上昇させて肺換気MRイメージを得る方法を開発した。8頭の正常犬での検討では、良好な肺換気イメージが得られ、これらの犬に作成した気管支閉塞モデルでは、気管支閉塞肺領域にGd-DTPAエアロゾルの流入欠損域として描出され、気管支閉塞による換気障害が検出された。また、他7頭で作成した肺塞栓症モデルでは、本法と上記の心電図同期非造影肺血流MRイメージの併用により、塞栓肺領域で肺動脈血流は低下/欠損するが換気は保たれた状態(換気-血流ミスマッチ)が正しく診断された。本研究成果も現在、欧文雑誌に投稿中である。

Research Products

• [Publications] SUGA K: "Analysis of lung parenchymal hemodynamics using dynamic pulmonary perfusion MRI."Proceeding papers : Progress in Radiology, 9th Symposium of Kinemato-Dynamic Digital Imaging. 12. 16 (1998)
• [Publications] SUGA K: "Potential of (Gd-DTPA-mannan)-coated liposomes particles as a contrast agent for pulmonary perfusion MRI"Investigative Radiology. 36(in press). (2001)
• [Publications] SUGA K: "Perfusion characteristics of oleic acid-injured canine lung on Gd-DTPA-enhanced dynamic perfusion MRI"Investigative Radiology. (in press). (2001)
• [Publications] OGASAWARA N: "Evaluation of abnormal hemodynamics in lung disease : Feasibility of dynamic contrast-enhanced perfusion MR imaging."Radiology. 213(abstract). 479 (1999)
• [Publications] OGASAWARA N: "Dynamic MR perfusion imaging to assess altered hemodynamics in lung parenchymal diseases : experimental and clinical studies."Proceedings International Society of Magnetic Resonance Medicine. 7(abstract). 1881 (1999)
• [Publications] SUGA K: "Potential of non-contrast ECG-gated pulmonary perfusion MR imaging as a noninvasive method in detection of Perfusion deficits"Investigative Radiology. 36(in press). (2001)
• [Publications] 菅一能: "MRによる非侵襲的肺換気・血流イメージの開発(ニューフロンティアプロジェクト)"山口大学医学部・附属病院. 8 (1999)