2018 Fiscal Year Research-status Report

Development of non-contrast-enhanced MR lymphangiography for diagnosis of lymphedema

Research Project

Project/Area Number	18K07737
Research Institution	Kawasaki University of Medical Welfare
Principal Investigator	小野敦川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (20804743)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	荒尾信一川崎医療短期大学, 放射線技術科, 教授 (40212609) 木股敬裕岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (50392345) 田淵昭彦川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (90620443)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	非造影MRリンパ管撮像法
Outline of Annual Research Achievements	国内外で急増するリンパ浮腫は、早期診断・治療により正常化や病状の悪化防止を可能にしたが、表在から深部までのリンパ管を評価可能な非侵襲的画像検査法は存在せず、その確立が先進国の緊急課題になっている。本研究の目的は、撮像領域内のリンパ管の形態と流れを非造影で高精度に評価可能なMRリンパ管撮像法の開発を目指し、先ず、血管とリンパ管の実験モデルによる基礎的研究と正常例による臨床的研究で撮像法の標準化を図り、リンパ浮腫患者への臨床応用へと発展させることである。画像化のアルゴリズムは、血中とリンパ液中のデオキシヘモグロビン含有量の差による磁化率効果の違いに着目し、独自に開発したMR静脈画像の撮像技術に磁化率を強調するMR撮像法を組み合わせることでリンパ管のみを明瞭に描出する。第一段階として、血管とリンパ管の実験モデルを用いた基礎的研究を行っている。血管とリンパ管の実験モデルを貧血治療に使用される鉄製剤と生理食塩水を用いて作製したが、鉄製剤を使用した模擬血管は内部の均一性が不十分になることが判明したため、今後はそれに代わり得るMRI専用の人工血液を用いて再実験する予定である。さらに、四肢のリンパ管と動静脈にはそれぞれ固有の流れがあり、MRの画像化に影響を及ぼすと予測された。血管とリンパ管の実験モデルを四肢のリンパ管と動静脈の生理的条件に近似させることは重要であるため、当初予定していた流れのない密閉型モデルから血管やリンパ管の流れが調節可能なフローファントムモデルに変更し、実験と画像解析を行う予定である。また、磁化率を強調するMR撮像シーケンスの選択とパラメータの最適化も同時に検討している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 血管とリンパ管の実験モデルの作製に時間を要している。貧血治療用鉄製剤に代わる人工血液の情報収集が予想以上に困難であった。また、密閉型ファントムの購入を中止し、フローファントムの購入準備に取り掛かったが、MR対応型ポンプの選別およびそれに組み合わせる模擬血管とリンパ管の選択が繁雑で難しく、特別オーダーになることも遅れる要因になっている。さらに、撮像シーケンスの選択とパラメータの最適化を同時に進めているが、使用MR装置にて実現可能であるかをMR装置メーカー担当者と協議しながら進める必要があったため、時間を要した。
Strategy for Future Research Activity	血管とリンパ管の実験モデルの準備は間もなく完了する予定である。撮像シーケンスの選択は既に終了し、パラメータの最適化についても、MR装置メーカ―担当者と協議を重ねた結果、実現可能であることが明らかとなった。実験モデルの完成後、直ちに撮像法を最適化するための基礎的実験を実行し、並行して画像解析も進める。臨床研究に向けての準備をすべて整える。基礎的研究終了後、臨床研究として正常例における非造影MRリンパ管画像作製法の最適化、リンパ管評価の標準化を行う。基礎的研究で決定した撮像パラメータおよび同一分解能となる撮像条件を用いて下肢の磁化率強調画像と高速SE法のT2強調画像を撮像する。2）画像処理ソフトウェアを用いた重ね合わせ処理によりリンパ管画像を作成し、画像処理法を最適化する。3）作成した下肢MRリンパ管画像より、描出されたリンパ管の信号強度、形状および分布を計測し、正常例におけるリンパ管描出能ならびに描出パターンを確定する。
Causes of Carryover	初年度に予定していた血管とリンパ管の実験モデルの製作にかかわる高額な消耗品類が、模擬血液の入手、密閉型ファントムからフローファントムへの変更およびMR撮像法の選択とパラメータの最適化の遅れにより、年度内に購入に至らなかったことが主因です。次年度では、初年度で遅れていた血管とリンパ管の実験モデルを完成させることができるため、初年度に使用しなかった血管とリンパ管の実験モデルの製作および画像解析のために必要な物品の購入をするとともに次年度以降に予定の成果発表および資料作成のための国際学会旅費と参加費、臨床研究の参加ボランティアへの謝金として研究費を使用する方針です。