2020 Fiscal Year Research-status Report
MRI拡散・灌流情報を用いた脳循環予備能評価のための無侵襲脳血液量計測法の開発
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19K09462
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| Research Institution | Iwate Medical University |
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Principal Investigator |
上野 育子 岩手医科大学, 医歯薬総合研究所, 講師 (20468317)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小笠原 邦昭 岩手医科大学, 医学部, 教授 (00305989)
佐々木 真理 岩手医科大学, 医歯薬総合研究所, 教授 (80205864)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 脳循環予備能 / IVIM / ASL / 脳血液量 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではMRIを用いた高精度で無侵襲な脳循環予備能計測法として、(1)拡散強調画像(DWI)に含まれる灌流情報(intravoxel incoherent motion, IVIM)を利用した手法と、(2)arterial spin labeling (ASL)法灌流画像の経時的信号変化を利用した手法の異なる2つのアプローチからの脳血液量(cerebral blood volume, CBV)計測法の開発を目指している。
本研究では、IVIM解析の灌流割合(f値)からCBV評価が可能であることを利用して、慢性脳虚血患者を対象としたIVIM解析を行い、アセタゾラミド負荷SPECTによる血管反応性(cerebrovascular reactivity, CVR)と比較する。本年度では主に解析法の違いによる結果の比較を行った。信号減衰曲線S(b)/S(0) = f×exp^(-b×D*) + (1-f)×exp^(-b×D)に対して、3変数(D,D*,f)をbi-exponentialで近似する2手法について比較した。ここで、S(b)はbの信号値、S(0)はb=0の信号値、Dは真の拡散係数、D*は疑似拡散係数である。方法1は全b値を用いて3変数を同時に求め、方法2は最初にb値200s/mm^2以上でDを求めた後に全b値を用いて残りのfとD*を求めるものである。前年度と同じ症例に対して、2手法により求めたf画像から脳脊髄液を除去後にMCA領域のROIを計測しSPECT-CVRと比較した。結果として、方法1と2ともに、IVIM-fの相対値(患側/健側比)とSPECT安静時CBFの患側CVR値と有意な負の相関が認められた。CVR低下症例(過去研究からCVR<18.4%)の判別に関しても、カットオフ値は異なるものの、感度・特異度も同値であった。本研究成果は国際論文誌に投稿中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
IVIM解析については、撮像法の改良は必要ではあるが、概ね良好な解析結果が得られ、国際論文誌にも投稿することができた。ASL解析については、順調に症例数が増えており、いくつかの解析法について比較・検証を始めているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
IVIM解析については、信号強度の変動が解析エラーに繋がっていることから、信号安定性が期待できるPROPELLER法などを利用した撮像法の検討を行う予定である。ASL解析については、SPECTと比較した結果をもとに、解析手法の改良を検討し、その成果を学会あるいは国際論文誌にて発表する予定である。
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| Causes of Carryover |
論文投稿が年度末となったため、論文誌掲載時にかかる予定の費用分が次年度繰越となった(2021年5月現在でunder review)。2021年度は、前年繰り越し分を論文誌掲載費用にあてる予定である。
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