Study on high-resolution MR microimaging using QSI and DTI

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15K09915
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Radiation science
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: YAMADA Ichiro 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (90182518)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 疋島 啓吾 沖縄科学技術大学院大学, 実験動物セクション, MRIスペシャリスト (30420219) ; 吉野 教夫 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (70220704) ; 小林 大輔 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (70361699)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: MRI / MRマイクロイメージング / 高分解能 / QSI / DTI / DKI / テクスチャ解析 / 病理組織学

Outline of Final Research Achievements

We developed the methods of high-resolution MR microimaging (MRM) using a 3-T clinical MRI and a 7-T experimental MRI. The methods of high-resolution MRM were optimized using the experimental phantoms, experimental animals, surgical materials, and patients with various kinds of tumors. For gastrointestinal tumors, oral tumors, and uterine tumors, we performed high-resolution MRM using q-space imaging (QSI), diffusion-tensor imaging (DTI), diffusion kurtosis imaging (DKI), and texture analysis. We demonstrated the clinical utility of high-resolution MRM using QSI, DTI, DKI, and TA for evaluating histologic features, tumor invasion depth, tumor grade, and lymph node metastasis and for predicting prognosis of patients with cancer.

Free Research Field

放射線診断学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究はQSIとDTIを用いた高分解能MRマイクロイメージング（MRM）の研究・開発、最適化及び臨床応用を、実験用ファントム、実験動物、手術材料及び各種疾患の症例を用いて追及する点で独創的である。QSIとDTIを用いた高分解能MRMによって、様々な病変の質的診断とともに、腫瘍の壁深達度、腫瘍グレード及びリンパ節転移の評価、更には患者の予後の予測に関して臨床的有用性が明らかになった。この結果から、多くの患者における病変の早期発見、術前の病期診断、最適な治療方法の決定、治療後の経過観察、更には生命の予後及びquality of life（QOL）の改善に対して極めて大きな貢献が期待できる。