Development of imaging biomarkers in developmental prediction of low-birth-weight infants

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K08233
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 赤澤 健太郎 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (50547784)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 低出生体重児 / 発達予測 / 画像バイオマーカー / 拡散尖度画像

Outline of Annual Research Achievements

低出生体重児は、主要神経学的障害を合併しない児であっても、学童期に行動異常や学習障害などの頻度が高いことが指摘されており、早期介入の必要性の高い児を同定するための画像バイオマーカーの開発に着手した。
まず、脳細部単位の微細構造および機能に着目した神経線維のintegrityを評価するために、160に及ぶ脳の解剖学的単位および機能に関わる左右26種の神経線維の描出を安定的に行う方法の確立に着手した。
前者の方法は、従来の脳の一部の構造物に手動で関心領域を徹底する方法やTract-Based Spatial Statistics (TBSS)といったvoxel-based morphometry（VBM）の限界である、限られた構造物のみを対象とする問題、後者に関しては脳全体が対象であるものの、あまりに多い voxel を対象とするため、引き続き行う統計解析にて有意な結果が得られないという問題があった。これらの問題を解決する手法として、知識ベース型の atlas-based analysis (ABA)および tracts-of-interest (TOI) 法の確立を目指した。
後者の方法は、従来は技術的に難しかった新生児の機能に関わる神経線維をこれまでの研究実績から作成したProbabilistic mapを応用する手法も同時に確立することを手掛けた。
上記の2種の方法を確立し、低出生体重児の脳の微細構造、integrityのパラメータである、fractional anisotropy（FA）、trace値、Mean Kurtosis（MK）を取得する方法を得ることができるように検討を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

平成31（令和元）年度より、低出生体重児の修正40週におけるDiffusion Kurtosis Imaging（DKI：拡散尖度画像）を撮像していく予定であった。しかしながら、本学附属病院の周産期NICUの病棟改修工事により、撮像開始が遅れている状況となっている。

Strategy for Future Research Activity

当院は、京都府における唯一の第一種感染指定医療機関であり、その責務を果たすべくCOVID-19感染患者の受け入れのため、病院の体制変更が行われ、本来4月から再稼働であったNICUが2か月延期となった。
周産期診療部の医師とは良好な研究協力体制を確立しているため、再稼働と同時に画像取得を速やかに開始する予定としている。

Causes of Carryover

差額は2万円未満であり、おおむね計画通りに使用できている。引き続き翌年度分の物品費などに充てる予定である。