2017 Fiscal Year Research-status Report
Automatic extraction of damaged myocardium on a short scan time T1 weighted MR image, and its objective assessment.
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17K10391
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
齋藤 春夫 東北大学, 医学系研究科, 教授 (90170521)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | MRI / 心臓 / 心筋梗塞 / 大血管 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ファントーム実験で、開発した撮像法（Dual Contrast Blood：DCB 撮影法）では、大血管内、心腔内のSlow flowが高信号域を形成しないことを確認した。基盤研究C 一般(課題番号22591315、25461800)で改良した心筋運動解析用ファントームに拍動流を供給するポンプ機能を持たせるように機能を追加し、所有する大血管ファントーム（シリコン製）に拍動流を供給して大血管や心腔内血流を模擬し、2 次元、及び3 次元のDCB 撮影法で撮像した。 開発した3 次元DCB撮像法は、撮影後に心腔を多方向から観察できる、心腔内のSlow flow によるアーチファクトの無い血流腔が低信号となる（BlaB ）撮影法であることが確認された。研究成果は、International Society of Magnetic Resonance in Medicine（ISMRM） 2018年総会（パリ、6月）に採択された。
臨床症例では、Informed Consent を得て、DCB 撮影法で心臓大血管の臨床画像を撮像した。 2次元のDCB撮影法を適用し、血流によるアーチファクトの低減は十分に可能であり、大血管の診断に有用であることを再確認した。心臓の診断では、遅延造影巣の信号が従来法に比してやや低く、心筋梗塞以外の心筋障害の把握を目的とした心臓MRIの撮影法としては、さらなる改善が必要と考えられた。心筋梗塞症例において、従来法による遅延造影画像と2 次元のDCB 撮影法によるBlaB画像による遅延造影像とを撮像し、比較検討した。研究成果は、ISMRM 2018年総会（パリ、6月）に採択された。
遅延造影巣と正常心筋との自動抽出については、現在いくつかのソフトウエアを候補として検討中であり、いくつかのソフトウエアを合わせて行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
開発した撮像法（Dual Contrast Blood：DCB 撮影法）は、ファントーム実験ではアーチファクトが少ない撮像法であるが、心筋梗塞以外の障害心筋の遅延造影域の信号が従来法よりもやや低い結果であり、心臓MRI、特に心筋梗塞以外の心筋障害の撮影法としては、さらなる改善が必要と考えられたため、撮像法の微調整をしている。
このため、遅延造影域の自動抽出の準備が遅れた。心臓大血管の臨床例、とくに心筋梗塞症例において、DCB撮影法と従来法による遅延造影画像を比較し、DCB撮像法では、心腔などのSlow flowによるアーチファクトの低減は十分に可能であるが、遅延造影巣の信号が従来法に比してやや低い結果であり、改善に努めている。遅延造影域と正常心筋との自動抽出については、いくつかのソフトウエアを検討中であり、いくつかのソフトウエアを合わせて行うことで、目的を達成できることがわかった。候補となる各ソフトウエアを導入し、早急に遅延造影巣と正常心筋との自動抽出が実施できる構成とし、まず心筋梗塞巣と正常心筋の自動判別の研究を開始する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
開発した撮像法（Dual Contrast Blood：DCB 撮影法）の微調整をする。DCB 撮影法はファントーム実験ではアーチファクトが少ない撮像法であるが、心筋梗塞以外の障害心筋の遅延造影域の信号が従来法よりもやや低い結果であり、心臓MRI、特に心筋梗塞以外の心筋障害の撮影法としては、さらなる改善が必要と考えられる。具体的には撮像断面厚の調整、撮像Sequenceなどの微調整など多岐にわたるが、徐々に信号強度の上昇が認められてきている。さらに、新たに必要と考えられたファントームを追加し、研究を進める。
臨床症例の集積は、まず、心筋梗塞例を中心に行い、その他の心筋障害例の収集は、撮像法の微調整が終わり、遅延造影域の信号強度が増した段階で本格化する予定である。
遅延造影域の自動抽出法についての研究は、複数のソフトウエアを組み合わせることで遅延造影域の自動抽出が可能となるめどがついた。必要なソフトウエアを早急に導入し、まず、心筋梗塞巣と正常心筋域との自動識別の研究を開始する。さらに、遅延造影域の信号強度を十分に高くできた段階では、心筋梗塞以外の心筋障害巣の自動抽出に研究を広げる。
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| Causes of Carryover |
遅延造影域の自動抽出法についての研究を進めるためにソフトウエアを導入予定であったが、遅延造影域の信号強度が、とくに心筋梗塞以外の心筋障害域の信号強度が不十分であったため、遅延造影域をより高信号域として描出するための微調整に手間取った。現在、心筋梗塞以外の心筋障害域もより高信号域として描出可能となってきている。自動抽出ソフトウエアの選定のめどもついたので、早急にソフトウエアを導入し、まず、心筋梗塞域と正常心筋域との自動識別の研究を開始し、心筋梗塞以外の心筋障害域の自動描出に研究を進める。
現在までの研究で、ファントームに必要な要件も明らかにできたので、ファントームに追加機能を持たせるべく改良する。
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