2015 Fiscal Year Research-status Report
PET/MRを利用したFDGによる認知症診断精度の向上
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15K09964
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| Research Institution | Fukushima Medical University |
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Principal Investigator |
南部 武幸 福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 助手 (60706662)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久保 均 福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (00325292)
伊藤 浩 福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 教授 (20360357)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | PET/MR / 減弱補正 / UTE法 / 体動補正 / PET定量 / 核医学 / MRI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，骨描出の改善によってPET/MRで測定した脳実質の放射能濃度が，PET/CTで測定された放射能濃度と同等となるか研究をおこない発表した．また体動補正が放射能濃度に与える影響についても研究を開始した．今年度の補助金は，主に上記研究を遂行するための画像処理・解析用PCの購入費と，発表並びに情報収集目的のための学会旅費に当てられた．
１．骨描出の改善による脳実質の放射能濃度の変化における研究については，第35回日本核医学技術学会総会学術大会にて発表した．この発表では，過去に旧UTE法で減弱補正された画像に対し，①Zストリークアーチファクトの低減②k-space中心のずれを補正することによるアーチファクトの低減③CTを元に作成されたテンプレートベースで骨領域を描出などの改善が加えられた，新UTE法により減弱補正された再度画像を作成し，比較検討をおこなった．視覚的には減弱補正マップにかなりの改善が見受けられ骨厚もCT画像と同等の厚さはあったが，脳実質の放射能濃度は概ね10％程度の上昇と改善されてはいるものの，最終的には比較対象となったPET/CT画像の放射能濃度に遠く及ばないという結果を得，PET/MRの減弱補正画像に関しては骨に対しての減弱係数を変更する必要があるのではないかという結論に達した．
２．体動補正が放射能濃度に与える影響の研究については．JRC2016会期中に行なわれた日本脳神経核医学研究会脳PETワークショップにて研究分担者の伊藤浩が発表した．ただしこの研究について開始したのが最近であったため被験者数が少なく，今回は数値的な比較ではなく，視覚的な比較に留めた発表になった．なお，この研究を遂行するにあたって，補助金を用いて日本メジフィジックスよりFDGスキャン注を2本購入した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
①灰白質分離のための部分容積効果：灰白質の分離には多様なアルゴリズム及びソフトウェアが存在し，それらの利点・欠点を見極める必要があったため，まだ解析には入っていない状況である．また同一被験者によって得られたPET/CTデータと比較しなければならないが，使用する予定であった過去のデータが除外条件に当てはまる場合が多く，現在では解析できるほどのデータ数が集まっていない．
②真の同時収集による体動補正効果：体動補正効果を得られる範囲が±2cm，または±8°というシビアな条件なため，現在まで4回ほど自作ファントムによる実験をおこなったが，予想されるような結果が出にくい状況であり検討中である．またFDGの購入手続きおよび倫理委員会審査に時間がかかった影響で，ボランティアによる撮像が2名だけになってしまい，こちらも解析出来るだけのデータ数となっていない．
③骨描出における減弱補正法：過去のデータを使用しての解析では，旧UTEの減弱補正法を使用したPET画像よりも新UTE法を使用したPET画像が概ね10％の放射能濃度の上昇を得るという結果であったが，PET/CTによるPET画像の同部位に対し遠く及ばない結果となった．それらのことから減弱係数自体を操作する必要性を感じたため，骨の減弱係数を変更して再構成をおこなえないか現在もメーカーと協議中である．
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| Strategy for Future Research Activity |
①灰白質分離のための部分容積効果：解析に使用するアプリケーションの決定を急ぐ．またそれ以前に，過去のデータが使用出来ないことがわかったので，ボランティアによる撮像を前倒しでおこない，データ数を増やしてそのデータを使用して解析を進めていく．
②真の同時収集による体動補正効果：上記と同様になるが，ボランティアによる撮像件数を増やして解析に移れるだけのデータ数を確保する．また，体動補正効果を得られる範囲が±2cm，または±8°というのは実験するにあたり，あまりにもシビアな条件であり，将来認知症患者を被験者に迎えるにあたってはそれ以上の体動が予想されるため，補正範囲の拡大を現在メーカーに要望として上げているところである．
③骨描出における減弱補正法：メーカーと協議中である骨の減弱係数の変更が可能であれば，それを採用したUTE法での画像再構成をおこない，以前のPET/MRの画像およびPET/CTの画像と比較検討をおこなう．なお，減弱係数はメーカー毎に異なると言われており，公表されていない数値である．よってそれを自由に変更出来ない可能性もあると思われる．その場合，メーカー側から今年度中に，UTE法ではないが，骨格のモデルを考慮することで特に骨に近い組織におけるPET画像の減弱補正の精度が上がる方法が実装されるということなので，そちらを使用しての比較検討に切り替えて考えていきたい．
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| Causes of Carryover |
物品費：部分容積効果を解析するソフトウェアをまだ購入していないため．またボランティアによるPET/MR撮像が思うように進まず，FDGスキャン注の購入が2本で終わってしまったため．
旅費：診療等内部事情の関係で，予定していた学会に出席することが出来なかったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度はボランティアによるPET/MR撮像を前倒ししつつ件数も増やす予定であるため，FDG購入費は増加する予定である．
また今年度から学会に出席しやすい状況になっているので，予定していた学会は全て出席し，学会発表及び情報収集する予定であるため，旅費の増加が見込まれる．
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