The value of 4D flow with dual VENC for evaluating blood flow

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K07728
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 奥田 茂男 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (30233456)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松本 俊亮 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (20573281) ; 山田 祥岳 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (60383791) ; 陣崎 雅弘 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (80216259)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 4D Flow / MRI / 血流 / フェーズコントラスト

Outline of Annual Research Achievements

以前の課題で肺動脈血流を評価する際に、近位の高速血流と遠位の低速血流を同時に表示することができず、分枝レベルの血流評価が難しいという問題が浮上した。これに対応するため、計測血流の閾値である VENC (Velocity Encoding)を高速側と低速側に二重に設定する撮像方法を取り入れ、これによる、近位から遠位への肺動脈血流表示を連続的に行える可能性について検討をおこなった。
現在のデータでは、VENC として、200 cm/s と 80 cm/s を設定することにより、遠位肺動脈の描出が向上したが、さらに最適な組みあわせについて検討を進める必要がある。Dual VENC を取り入れた撮像は従来法の2倍の撮像時間がかかるため、10分くらいの検査時間を要した。また、画像データの後処理については、まだ未開拓であり、低速と高速VENCの画像を単純に足し合わせる方法しか実現できておらず、同時表示には至っていない。
今後の計画として、dual VENC による撮像時間の延長をなるべく短縮することと、後処理においては同時処理ができる後処理解析ソフトを導入する必要があり、その上で、健常者において、dual VENC 4D FLOWにより、どの程度のレベルまでの肺動脈血流評価が行えるか、検討を進める予定である。また、前課題において、ファロー４徴症術後患者においては、拡大した肺動脈内の渦流や螺旋流などの非層流が、MRI血流計測の正確性に影響することが示された。併せて、適切な断面設定のための方法を検討する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

Dual VENCを設定する撮像法は実現できたが、その後処理法が未確立である。現在は、低速と高速VENCの画像を足し合わせる方法しかなく、同時かつ連続的に処理・評価できる後処理解析ソフトが使えない。

Strategy for Future Research Activity

Dual VENC 4D FLOWの低速と高速画像データを同時に処理できる後処理法の開発、あるいは、導入をすすめる。現在は低速データと高速データを別個に後処理したものを重ね合わせる方法を試みているが、一般的な画像処理ツールであるOsirixなどを用いて、汎用性のある方法がないか、検証をすすめる。また、昨年度使用した FLOVA の開発元である R-tech社にも改良ができないか、検討を御願いする。他の候補として、GTflow (gyrotools社）や CFD (Cardio Flow Design社）を利用することができないか、検討する。

Causes of Carryover

Dual VENCに対応した後処理ソフトウエアに適当なものがなかった。次年度でのソフトウエアのリースや購入などに備えるため、次年度へ繰り越させていただいた。