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2019 Fiscal Year Annual Research Report

PET-NIRS融合イメージングによるアルツハイマー病診断の高度化と脳機能の解明

Research Project

Project/Area Number 17H04118
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

渡部 浩司  東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (40280820)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田代 学  東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (00333477)
志田原 美保 (古本美保)  東北大学, 工学研究科, 講師 (20443070)
茨木 正信  秋田県立循環器・脳脊髄センター(研究所), 放射線医学研究部, 主任研究員 (40360359)
松原 佳亮  秋田県立循環器・脳脊髄センター(研究所), 放射線医学研究部, 研究員 (40588430)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
KeywordsPET / NIRS / Blood flow
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、PET装置と光トポグラフィ(NIRS)装置を用いて、脳機能の同時測定を行い、マルチモダリティによる新しい脳機能診断法を開発することを目的とする。
これまで、本研究では、PET撮像とNIRS撮像を別々の時間に収集してきた。これにより、PETによる脳機能とNIRSによって測定された血流量とを同一の空間上にマッピングできることを証明した。しかし、一つの課題として、まったく同時に測定されていなかったため、PETで測定された脳機能とNIRSで測定された脳血流値が本当に一致しているのかを確定することは不可能である。
実際に、前年度に出版した研究論文において、PETとNIRSの測定値の不一致が見られた。そこで、本年度は、可搬型のNIRS装置を用いて、PETとNIRSの同時測定を行う臨床実験を施行した。被検者にはO-15水を複数回投与し、その間、さまざまなタスクを実施した。そして、NIRSによる脳血流測定を同時に行った。この実験は世界でも初の実験となる。
さらに、PETの撮像中の被検者の頭部の動きを光学式トラッキング装置でモニターし、PET画像の動き補正を行う手法と、PET/MRI同時測定装置を用いて、PET画像を同時に撮像したMRI画像をリファレンスとして動き補正を行う方法と比較した。その結果、本研究で利用している光学式トラッキング装置を用いた動き補正システムが高い精度を持っていることが明らかになった。また、アミロイドPET撮像における投与量と画質の関係を調べ、最適な投与量を推定した。特に低い投与量の場合、大きな定量値のエラーが発生することを明らかにした。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Multimodal Functional Near-Infrared Spectroscopy in Monitoring Cerebral Haemodynamic: A Review Article2020

    • Author(s)
      Fairuz Mohd Nasir、Hiroshi Watabe
    • Journal Title

      Asian Journal of Medicine and Biomedicine

      Volume: 4 Pages: 47~52

    • DOI

      10.37231/ajmb.2020.4.1.330

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Validation of the Image Registration Technique from Functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) Signal and Positron Emission Tomography (PET) Image2020

    • Author(s)
      Fairuz Mohd Nasir、Hiroshi Watabe
    • Journal Title

      Int J Manag Human

      Volume: 4 Pages: 63~69

    • DOI

      10.35940/ijmh.I0877.054920

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A systematic performance evaluation of head motion correction techniques for?3 commercial PET scanners using a reproducible experimental acquisition protocol2019

    • Author(s)
      Inomata Takato、Watanuki Shoichi、Odagiri Hayato、Nambu Takeyuki、Karakatsanis Nicolas A.、Ito Hiroshi、Watabe Hiroshi、Tashiro Manabu、Shidahara Miho
    • Journal Title

      Annals of Nuclear Medicine

      Volume: 33 Pages: 459~470

    • DOI

      10.1007/s12149-019-01353-w

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Registration of Positron Emission Tomography (PET) Image and Functional Near Infrared Spectroscopy (NIRS) Data2019

    • Author(s)
      Nasir Fairuz Binti Mohd、Graduate School of Biomedical Engineering, Tohoku University, Sendai, Japan、Kikuchi Asuka、Watanuki Shoichi、Miyake Masayasu、Tashiro Manabu、Watabe Hiroshi
    • Journal Title

      International Journal of Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics

      Volume: 9 Pages: 9~19

    • DOI

      10.17706/ijbbb.2019.9.1.9-19

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Renal statistical map for positron emission tomography with [O-15] water2019

    • Author(s)
      Mahabubur Rahman, Hiroshi Watabe, Miho Shidahara, Shoichi Watanuki, Manabu Tashiro, Takefumi Mori, Sadayoshi Ito, Yusuke Ohsaki,
    • Journal Title

      American journal of nuclear medicine and molecular imaging

      Volume: 9 Pages: 193-202

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Automatic evaluation of Pharmacokinetics for Amyloid tracers2019

    • Author(s)
      Hiroshi Watabe
    • Organizer
      17th Annual Conference of The Egyptian Society of Nuclear Medicine Specialists
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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