2017 Fiscal Year Research-status Report

心臓弁膜症がもたらす心筋壁運動と血流異常に関するCTベクトル機能解析と臨床応用

Research Project

Project/Area Number	16K10286
Research Institution	Kumamoto University
Principal Investigator	宇都宮大輔熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 特任准教授 (30571046)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	福井寿啓熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (50445045) 船間芳憲熊本大学, 大学院生命科学研究部(保), 教授 (30380992) 尾田済太郎熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 特任助教 (80571041) 木藤雅文熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 特任助教 (40744909) 中浦猛熊本大学, 医学薬学研究部, 助教 (90437913)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords	4D-CT / 心機能 / ベクトル解析
Outline of Annual Research Achievements	心臓の4D-CTを用いた心筋壁運動のベクトル解析（i-ME法）についてH28年度は画質向上、ノイズ低減に関する冠動脈再構成法の基礎的検討を行った。H29年度は心臓の微細構造も含めて、定量的・定性的検証を臨床的に行った。また、心臓の全体の動きを各ピクセルの動きの総和として算出する指標の策定に取り組んだ。１）冠動脈CTA画像をフィルタ型逆投影、逐次近似再構成（ハイブリッド型 AIDR-3D；完全型 FIRST-B, FIRST-CS）を用いて作成し、再構成手法が濃度分解能、空間分解能に与える影響について心筋及び心臓の重要構造（冠動脈および冠動脈プラーク）、小血管構造（中隔枝）に関して評価した。FIRST再構成は各構造の正確なCT値を保つとともに画像ノイズの低減によりコントラストノイズ比を向上させた。しかし、画像ノイズの低減に伴う「不自然な画像」の問題が残る。これに対して定性評価を行ったところFIRST CSにおいて最も高いスコアが得られた。これにより「画像ノイズ」と「自然な画質」の間にはトレードオフの関係があることを明らかにし、適度なノイズ低減が視覚評価の向上に繋がることが分かり、臨床研究におけるプロトコールが仕上がった。２）心筋壁運動の総和（maximum amount of pixel movement: MAPM）はLVEFと相関、BNP値と逆相関の関係にあることが分かった。以上の検討より心臓の解析においては100 kVpの管電圧を用いて、完全型逐次近似再構成法（Cardiac Sharp）による画像再構成を採択する方向性が実験だけでなく、臨床でも示された。また、心筋壁運動のベクトル表示指標としてのMAPMの妥当性が示された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 4年間の研究期間において予定通り、前半で基礎検討、プロトコルの確立を行い、臨床的なベクトル指標の妥当性の証明にまで達している。
Strategy for Future Research Activity	今後は症例の蓄積と壁運動の局在的な異常の検出についての課題に取り組んでいく予定である。
Causes of Carryover	・専門知識の習得に関する学会への出張・解析ワークステーションの数学的解析に関するミーティング