Application of DTI in dentistry

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K09784
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 倉林 亨 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (60178093)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坂本 潤一郎 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (40506896) ; 中村 伸 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (70323699)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: MRI / 咀嚼筋

Outline of Annual Research Achievements

拡散テンソルMRI (Diffusion Tensor Imaging, DTI)は、生体内水分子の拡散の異方性を解析するMRIの手法である。神経や筋ではその線維束の方向に沿った異方性拡散が見られることが知られており、DTIを利用して、その線維構造を可視化することも可能である。我々はこれまでDTIを歯科臨床に応用し、下歯槽神経や咀嚼筋の損傷や回復を評価するための新しい画像診断法を開発することを目的として研究を行ってきた。その結果、下歯槽神経繊維を直接描出するとともに、下歯槽神経におけるDTIの各種パラメーター (正常範囲)を明らかにすることに成功し、国際誌にて報告を行った。しかしもう一つの対象である咀嚼筋に対しては、筋繊維の複雑な走行のためにDTIの適用は容易ではなく、有用な結果を得るには至っていなかった。そこで当該年度においては、咬筋を対象としてDTIによる筋繊維の可視化を試みた。研究者自身が被験者となってDTIの
最適化を行い、その妥当性を評価した。得られた結果は以下のとおりであった。
1) DTI撮像法としては、スピンエコー系シングルショットエコープラナー (SS-EPI)法が最も優れていると考えられた。
2) DTIの 撮像パラメータについて実験的に検討し、若干の改善の余地はあるものの、以下の条件によって咬筋筋繊維の描出が可能であることが明らかとなった：TR/TE/TI= 15000/80/250 msec、FOV=230x230mm; matrix 128x128、スライス厚= 1.8mm: gapless、パラレルイメージング (GRAPPA with iPAT factor of 3)、MPG=12軸、b値=0および600s/mm2

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

上記のように、当該年度は咀嚼筋 (咬筋)に対するDTI撮像法および画像解析法の各パラメータを決定し、これらの手法の臨床応用が十分可能であることを明らかにすることができた。したがって当該年度の目標はおおむね達成できたと考えている。

Strategy for Future Research Activity

DTIの最適化について更に検討を行う。更に咬筋のみならず他の咀嚼筋も対象として、DTIの各種パラメーターの正常範囲を明らかにする。

Causes of Carryover

画像解析用のフリーソフトウェアを利用できたため、購入を予定していたいくつかのソフトウエアが購入不要となった。この分の繰越金を用いて、次年度に新たなソフトウエアの購入を計画している。

Research Products

• [Journal Article] Imaging the bifid mandibular canal using high resolution MRI. (2019)
  • Author(s): Wamasing P, Deepho C, Watanabe H, Hayashi Y, Sakamoto J, Kurabayashi T.
  • Journal Title: Dentomaxillofac Radiol. Volume: 48 Pages: 20180305
  • DOI: 10.1259/dmfr.20180305.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oral carcinoma: clinical evaluation using diffusion kurtosis imaging and its correlation with histopathologic findings. (2018)
  • Author(s): Yamada I, Yoshino N, Hikishima K, Sakamoto J, Yokokawa M, Oikawa Y, Harada H, Kurabayashi T, Saida Y, Tateishi U, Yukimori A, Izumo T, Asahina S.
  • Journal Title: Magn Reson Imaging. Volume: 51 Pages: 69-78
  • DOI: 10.1016/j.mri.2018.04.014.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Imaging findings of intraosseous traumatic neuroma of the mandible. (2018)
  • Author(s): Ngamsom S, Nakamura S, Kabasawa Y, Harada H, Tohyama R, Kurabayashi T.
  • Journal Title: Oral Radiol. Volume: 34 Pages: 257-261
  • DOI: 10.1007/s11282-017-0286-8.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Diagnostic ability of limited volume cone beam computed tomography with small voxel size in identifying the superior and inferior walls of the mandibular canal. (2018)
  • Author(s): Ishii H, Tetsumura A, Nomura Y, Nakamura S, Akiyama M, Kurabayashi T.
  • Journal Title: Int J Implant Dent. Volume: 4 Pages: 18
  • DOI: 10.1186/s40729-018-0133-7.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 歯科用コーンビームCTの基礎と臨床: 歯科診療での安全かつ有効な利用について. (2019)
  • Author(s): 倉林 亨.
  • Organizer: 神奈川県歯科医師会第17回学術大会
  • Invited
• [Presentation] Imaging characteristics of odontogenic tumors and cysts. (2018)
  • Author(s): Kurabayashi T.
  • Organizer: The 30th Research Day of Faculty of Dentistry, Chulalomgkorn University
  • Invited
• [Presentation] Comparison of diagnostic accuracy between MRI and MDCT in detecting mandibular invasion of squamous cell carcinoma in the oral cavity. (2018)
  • Author(s): Kurabayashi T, Suzuki N, Kuribayashi A.
  • Organizer: 12th Asian Congress of Oral & Maxillofacial Radiology & 5th International Green Health Conference
  • Int'l Joint Research