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2020 Fiscal Year Annual Research Report

定量的画像バイオマーカーとしてのMRE実現に向けた評価法確立とデータベース作成

Research Project

Project/Area Number 17H02115
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

菅 幹生  千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (00294281)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉満 研吾  福岡大学, 医学部, 教授 (20274467)
森阪 裕之  山梨大学, 大学院総合研究部, 講師 (70456482)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Keywordsエラストグラフィ / MRI / 定量的評価 / ファントム / 標準化
Outline of Annual Research Achievements

MRIを用いて生体組織の硬さ(弾性)を測定するMR elastography (MRE)は,肝線維症の病期判定に利用されており,今後様々な疾患に適用されることが期待される.MREを定量的画像バイオマーカーとして利用するには,測定システムとしての定量性と再現性が高く,病期判定に利用できる統一的なカットオフ値がまとめられたデータベースが整備されることが望ましい.しかし,現状ではシステム更新前後や施設が異なると測定値に差が生じている.統一的なカットオフ値を求めるためには,システム特性に基づく誤差要因の理解と適切な撮像プロトコルの利用が必要である.本研究では,MREシステムの特性評価法の確立と,特性に基づく適切な撮像プロトコルの選定,適切なプロトコルにより計測された硬さ情報に基づく疾患データベースの構築を目的とする.
本年度は,昨年度開発したMRI装置を用いたエラストグラフィシステムと超音波診断装置を用いたエラストグラフィシステムの両方で測定可能なファントムの改良を進めた.具体的には,肝臓を模擬した弾性と粘性を有するファントムの他に,弾性に対する粘性の比(tanδ=損失弾性率/貯蔵弾性率)が大きいファントムと小さいファントムの開発を進めた.これは,MRI装置を用いたエラストグラフィシステムと超音波診断装置を用いたエラストグラフィシステムとの測定値の違いがtanδと関係することが予想されており,それを定量的に評価可能とするためである.
物理的測定装置であるレオメータによる測定をとおして,複数のtanδの値となるファントムを開発できたことを確認している.また,超音波診断装置を用いたエラストグラフィシステムと同程度の周波数で測定可能なコンパクトMRIを用いたエラストグラフィシステムの開発を進めた.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

COVID-19の感染拡大により,計画していた病院施設を訪問しての実験や国際会議での議論ができなかったため.

Strategy for Future Research Activity

(1)粘弾性の異なるファントムの複数施設測定
昨年度開発した粘弾性の異なるファントムを複数の施設で測定する.
(2)標準化の推進
北米放射線学会のRSNA QIBAや日本放射線医学会や日本磁気共鳴医学会のJapan QIBAと連携した標準化の推進や,MREシステム開発期間や企業との情報交流や共同実験を進める.

  • Research Products

    (18 results)

All 2021 2020 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (3 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 北米放射線学会(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      北米放射線学会
  • [Journal Article] Stiffness change of the supraspinatus muscle can be detected by magnetic resonance elastography2021

    • Author(s)
      Koga Akihisa、Itoigawa Yoshiaki、Suga Mikio、Morikawa Daichi、Uehara Hirohisa、Maruyama Yuichiro、Kaneko Kazuo
    • Journal Title

      Magnetic Resonance Imaging

      Volume: 80 Pages: 9~13

    • DOI

      10.1016/j.mri.2021.03.018

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Longitudinal stability of a multimodal visco-elastic polyacrylamide gel phantom for magnetic resonance and ultrasound shear-wave elastography2021

    • Author(s)
      Masashi Usumura, Riwa Kishimoto, Koki Ishii, Eika Hotta, Jeff Kershaw, Tatsuya Higashi, Takayuki Obata, Mikio Suga
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 肝細胞腺腫の画像診断2020

    • Author(s)
      吉満研吾、浦川博史、坂本桂子、伊東絵美
    • Journal Title

      肝胆膵

      Volume: 80 Pages: 701-707

  • [Journal Article] Influence of Age on Global and Regional Brain Stiffness in Young and Middle‐Aged Adults2020

    • Author(s)
      Takamura Tomohiro、Motosugi Utaroh、Sasaki Yu、Kakegawa Takashi、Sato Kazuyuki、Glaser Kevin J.、Ehman Richard L.、Onishi Hiroshi
    • Journal Title

      Journal of Magnetic Resonance Imaging

      Volume: 51 Pages: 727~733

    • DOI

      10.1002/jmri.26881

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Predicting Patients With Insufficient Liver Enhancement in the Hepatobiliary Phase Before the Injection of Gadoxetic Acid: A Practical Approach Using the Bayesian Method2020

    • Author(s)
      Mori Yuki、Motosugi Utaroh、Shimizu Tatsuya、Ichikawa Shintaro、Kromrey Marie‐Luise、Onishi Hiroshi
    • Journal Title

      Journal of Magnetic Resonance Imaging

      Volume: 51 Pages: 62~69

    • DOI

      10.1002/jmri.26760

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Stiffness change of the rotator cuff muscle before and after the tendon tear with magnetic resonance elastography and ultrasound elastography2020

    • Author(s)
      Akihisa Koga, Yoshiaki Itoigawa, Mikio Suga, Yuri Suganuma, Tomoki Wada, Daichi Morikawa, Yuichiro Maruyama, and Kazuo Kaneko
    • Organizer
      ISMRM & SMRT Virtual Conference & Exhibition
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurement consistency of MR elastography of the liver: multicenter study2020

    • Author(s)
      Eiko Hisatomi, Keiko Sakamoto, Hiroshi Urakawa, Utaro Motosugi, Shintaro Ichikawa, Mikio Suga, Kengo Yoshimitsu
    • Organizer
      第79回日本医学放射線学会総会
  • [Presentation] 数値シミュレーションを用いた非等方ボクセルに対応した粘弾性率分布推定手法の定量性評価2020

    • Author(s)
      武田 将岳,藤原 宏志,菅 幹生
    • Organizer
      第39回日本医用画像工学会大会
  • [Presentation] 複数周波数同時加振 MR エラストグラフィによる撮像時間短縮の検討2020

    • Author(s)
      久慈 陸,菅 幹生,岸本 理和,野澤 真吾,小畠 隆行
    • Organizer
      第39回日本医用画像工学会大会
  • [Presentation] 数値シミュレーションによる MR エラストグラフィに体動が与える影響の基礎的検討2020

    • Author(s)
      小賀野 慎,谷口 陽,西原 崇,瀧澤 将宏,菅 幹生
    • Organizer
      第39回日本医用画像工学会大会
  • [Presentation] コンパクトMRIを用いた複数高周波数エラストグラフィシステムの開発2020

    • Author(s)
      佐藤大徳,武田将岳,金田風雅,菅幹生
    • Organizer
      第48回日本磁気共鳴医学会大会
  • [Presentation] 肝臓内のミクロ構造がせん断波速度評価に与える影響の検証2020

    • Author(s)
      伊藤 大貴,大栗 拓真,菅 幹生,山口 匡
    • Organizer
      第41回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
  • [Book] MRI安全性の考え方 第3版2021

    • Author(s)
      日本磁気共鳴医学会 安全性評価委員会
    • Total Pages
      328
    • Publisher
      学研メディカル秀潤社
    • ISBN
      478090417X
  • [Book] MRI応用自在2021

    • Author(s)
      高原 太郎、堀 正明、本杉 宇太郎、吉満研吾他
    • Total Pages
      532
    • Publisher
      メジカルビュー社
    • ISBN
      4758321027
  • [Book] 肝癌診療マニュアル 第4版2020

    • Author(s)
      一般社団法人 日本肝臓学会
    • Total Pages
      232
    • Publisher
      医学書院
    • ISBN
      4260040812
  • [Remarks] 千葉大学フロンティア医工学センター

    • URL

      https://www.cfme.chiba-u.jp/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] ファントムの製造方法及びこれにより製造されるファントム2018

    • Inventor(s)
      国立大学法人千葉大学
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人千葉大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2016-206251

URL: 

Published: 2021-12-27  

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