An optimized measurement of effort breath by functional MRI

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K19828
• Research Institution: Kurume University
• Principal Investigator: 小田 華子 久留米大学, 医学部, 助教 (40569422)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 機能的MRI

Outline of Annual Research Achievements

若年健常者16例を対象とし安静時および呼吸困難時のfMRIを撮像した。fMRIは3T(GE社製、Discovery)を用い、撮像条件はTR 2sec、TE 30msec、flip angle 80度、1 scan 34スライス、スライス幅 4mm、Matrix 64x64とした。1sessionは400秒(200scan)。データ解析は、位置ずれ補正、スライスタイミング補正、スムージング後に、各個人毎にICA（Independent Component Analysis）を施行した。次に動きのノイズ、生理学的ノイズを除去した。その後に脳の形を標準脳に合わせて変形させた。さらにグループのICAを施行し、default mode networkなどの安静時ネットワークを描出した。安静時および呼吸困難時のネットワーク内のconnectivity解析にはdual regression解析を用いた。さらに安静時および呼吸困難時のネットワーク同士のconnectivity解析にはFSlNet解析を追加した。現在の結果として、呼吸困難時にはSN内および小脳内のConnectivityが増加を認め、先行研究から予想されたとおりであった（Evans KC, 2010）。さらにSN―DAN―CEN同士のConnectivity増加を認めた。一方DMN内のConnectivityは減少し、DMN―DAN同士のConnectivityも減少した。SNへの感覚入力のためにSN内のConnectivityが増加し、DAN―CENのConnectivity増加ももたらし、CENと拮抗関係にあるDMNのConnectivity減少をきたしたものと思われた（Menon V, 2015）。これらの変化が呼吸困難の脳内バイオマーカーとして有用であることが示唆された。