2016 Fiscal Year Research-status Report
舌痛症における脳病態解明に向けて－脳形態及び機能に関する統合的高磁場MRI解析
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16K10330
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
阿部 修 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (50302716)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 舌痛症 / 核磁気共鳴画像 / Structural connectivity / Functional connectivity / Voxel-based morphometry / Surface-based analysis / pulsed continuous ASL |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は口腔内の器質的疾患がなく、さらに他覚的所見が無いにもかかわらず、生活の質を低下させる舌痛症における脳形態及び脳機能の異常を、脳画像を介して客観的に明らかにすることにある。研究代表者が年度の途中で所属施設を異動したため、本年度は日本大学医学部附属板橋病院の3テスラMRI装置を用いた正常ボランティアの撮像、およびこれまでに撮像された同院設置の1.5テスラMRIデータを用いた解析を行なってきた。いずれも装置は異なるが、3次元T1強調像を用いたvoxel-basedおよびsurface-based morphometry（VBMおよびSBM）法による全脳・局所の形態解析、pulsed continuous arterial spin labeling (ASL) を用いた局所の脳血流評価、拡散テンソル画像を用いたmean diffusivity (MD)、axial and radial diffusivity (AD and RD)、fractional anisotropy (FA)解析のみならず、グラフ理論を用いた白質のネットワーク評価、安静時機能的MRIを用いた独立成分分析法による安静時の皮質ネットワーク評価などの解析をはじめている。これらの手法のうち拡散画像を用いたstructural connectivityの解析では、舌痛症症例で両側吻部帯状回、両側前頭前野における次数の有意な上昇、クラスター係数の低下について論文発表した（Wada, A., Shizukuishi, T., Kikuta, J. et al. Neuroradiology (2017). doi:10.1007/s00234-017-1830-2）。これらの領域は、内側のペインマトリックスに一致しており、当該脳内ネットワークの変化が舌痛症の原因、または結果であることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究の主たる研究施設であり、症例リクルートを担当している連携研究者の所属する日本大学歯学部においてこれまで取得していた倫理委員会承認の期限が失効したため、同学部における新たな研究承認を申請中である。その承認を待って東京大学医学部附属病院倫理委員会における承認を申請、受理後速やかに東京大学における3テスラMRI撮像を開始する予定である。それまでは、日本大学医学部附属板橋病院において撮像された正常データおよび1.5テスラデータを用いて、1）VBMおよびSBM解析の前段階における歪み補正および不均一信号補正の有効性、2）拡散解析の前段階における静磁場不均一性および強力な拡散検出傾斜磁場による渦電流に起因する歪み補正の有効性、3）機能的MRIにおける静磁場不均一に起因する歪み補正の有効性について検討中である。その結果、1.5テスラのデータではあるが舌痛症における脳内ネットワークの異常を検出し、論文発表している（Wada, A., Shizukuishi, T., Kikuta, J. et al. Neuroradiology (2017). doi:10.1007/s00234-017-1830-2）。これらの前処理は東京大学において今後撮像される3テスラMRI装置のデータ解析にも直ちに適応可能であり、信号雑音比に優れた3テスラMRIデータを取得・解析していくことにより、1.5テスラMRIデータでは捉えられなかった微細な異常を検出可能になることが期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究代表者が所属する東京大学医学部附属病院には複数の3テスラMRI装置が稼働しており、前施設では撮像が不可能であった多断面同時励起法（simultaneous multi-slice imaging: SMI）による撮像時間の短縮、あるいは時間・空間分解能の向上が可能となる。SMI法を用いることで、拡散検出傾斜磁場方向の高角度分解能化、複数のb値を用いたmulti-shell解析など従来の拡散画像で捉えられなかった情報収集が可能になる。また安静時機能的MRIでは高時間分解能化することで、周波数分離の精度が向上し、呼吸や心拍動などによるartifactを除去した、目的の安静時ネットワークのみを検出することが可能になる。さらにはQRAPMASTER (Quantification of Relaxation times and Proton density by Multi-echo Acquisition of Saturation recovery with TSE Read-out) を用いることで6-7分程度で全脳のT1値・T2値・プロトン密度の定量的マップを取得することが可能で、これまで短時間での計測が困難であったこれらMRIの基本パラメータの画像統計解析も可能となっている。これまでに検討しつつある各種画像の前処理による品質向上、解析手法の洗練化に加え、あらたに上記シークエンスを加えることで、研究構想時には不可能であった追加の情報取得が可能になると考えられる。平成29年度の早い段階で東京大学における研究承認を受け、画像データを取得することで、その後のデータ処理は速やかに施行できる準備は整っていると言える。
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Research Products
(1 results)
