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2021 Fiscal Year Research-status Report

Evaluation of pathophysiology of occlusive cerebrovascular disease using PET/MRI

Research Project

Project/Area Number 20K08031
Research InstitutionFukushima Medical University

Principal Investigator

伊藤 浩  福島県立医科大学, 医学部, 教授 (20360357)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小島 隆生  福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (50807469)
久保 均  福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 教授 (00325292)
高橋 和弘  福島県立医科大学, 医学部, 教授 (20370257)
石井 士朗  福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (90508813)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
KeywordsPET / PET/MRI / O-15標識ガス / 脳血流量 / 脳酸素摂取率 / 脳血管障害
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、慢性期の閉塞性脳血管障害の患者を対象にしたPET/MRI装置を用いたO-15標識ガスPET検査による脳循環代謝諸量の測定を施行すると共に、閉塞性脳血管障害の病態解析に必要な正常データベースの構築を行った。また、構築した正常データベースを用いて、閉塞性脳血管障害の病態解析において特に重要な脳酸素摂取率(OEF)における健常者での脳内局所差の詳細な解析を行った。9名の男性健常者を対象に、PET/MRI装置を用いてO-15標識ガス定常吸入法による脳血流量(CBF)、脳血液量(CBV)、OEF、脳酸素消費量(CMRO2)の測定を施行し、PETの減弱補正はDixon法で行った。SPM8を用いてPET画像を解剖学的に標準化し、関心領域を脳内各部位に設定した。OEF は橋(0.28±0.08)、視床(0.36±0.06)、海馬傍回(0.33±0.08)で大脳皮質域(0.38-0.44)よりも有意に低く、大脳皮質域の中では外側後頭葉(0.44±0.06)で高い傾向がみられた。OEFの脳内局所差に与える誤差要因をシミュレーションで評価したところ、水の分布容積の脳内局所差による誤差は2%以下、灰白質-白質の組織比率の脳内局所差による誤差は1%以下であった。OEFの脳内局所差に与えるもう一つの誤差要因であるレーサー到達時間の脳内局所差についてはO-15標識ガス定常吸入法では考慮する必要はなく、今回観察されたOEFの脳内局所差は生理的なものであると考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

慢性期の閉塞性脳血管障害の患者を対象にした統合型PET/MRI装置を用いたO-15標識ガスPET検査による脳循環代謝諸量の測定法を施行中である。また、脳循環代謝諸量の正常データベースの構築とその詳細な解析を施行することができた。

Strategy for Future Research Activity

3年目以降は当初の研究計画に沿って、閉塞性脳血管障害の患者を対象に、1年目の研究で確立した統合型PET/MRI装置を用いたO-15標識ガスPET検査による脳循環代謝諸量の測定を施行する。画像解析も2年目の研究で構築した正常データベースを用いて、患ボクセル単位および関心領域単位での病態評価を行う。この際、MRIにより同時に測定された脳循環代謝関連情報、特に、水拡散の異常を来す脳虚血性病変およびその周辺部位をはじめとする病変の酸素需給等の脳循環代謝病態を中心に解析を行う。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症拡大の影響により、国内学会への会場参加は限定され、国際学会についてはWebでの参加のみとなったため、旅費の使用額が予定より少なくなった。

  • Research Products

    (19 results)

All 2021 Other

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 13 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Centiloid scale analysis for 18F-THK5351 PET imaging in Alzheimer’s disease2021

    • Author(s)
      Yamao Tensho、Miwa Kenta、Wagatsuma Kei、Shigemoto Yoko、Sato Noriko、Akamatsu Go、Ito Hiroshi、Matsuda Hiroshi
    • Journal Title

      Physica Medica

      Volume: 82 Pages: 249~254

    • DOI

      10.1016/j.ejmp.2021.02.017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Integrated PET/MRI scanner with oxygen-15 labeled gases for quantification of cerebral blood flow, cerebral blood volume, cerebral oxygen extraction fraction and cerebral metabolic rate of oxygen2021

    • Author(s)
      Ito Hiroshi、Kubo Hitoshi、Takahashi Kazuhiro、Nishijima Ken-Ichi、Ukon Naoyuki、Nemoto Ayaka、Sugawara Shigeyasu、Yamakuni Ryo、Ibaraki Masanobu、Ishii Shiro
    • Journal Title

      Annals of Nuclear Medicine

      Volume: 35 Pages: 421~428

    • DOI

      10.1007/s12149-021-01578-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Splenic volume as a prognostic indicator for unresectable pancreatic cancer.2021

    • Author(s)
      Suzuki R, Ishii S, Watanabe H, Takagi T, Sugimoto M, Sato Y, Nakamura J. Takasumi M, Kato T, Hashimoto M, Hikichi T, Ito H, Ohira H
    • Journal Title

      World Acad Sci J

      Volume: 3 Pages: 9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of a model-based attenuation correction method on whole-body 18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography/magnetic resonance imaging2021

    • Author(s)
      Kubo Hitoshi、Nemoto Ayaka、Ukon Naoyuki、Ito Hiroshi
    • Journal Title

      Radiological Physics and Technology

      Volume: 14 Pages: 70~81

    • DOI

      10.1007/s12194-020-00605-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of organ glucose metabolism by 18F-FDG accumulation with insulin loading in aged mice compared with young normal mice2021

    • Author(s)
      Zhao Jingmin、Tan Chengbo、Imai Ryota、Ukon Naoyuki、Shimoyama Saki、Maejima Yuko、Omiya Yuji、Takahashi Kazuhiro、Ito Hiroshi、Nan Guangxian、Zhao Songji、Shimomura Kenju
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 7421~7421

    • DOI

      10.1038/s41598-021-86825-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differential associations of dopamine synthesis capacity with the dopamine transporter and D2 receptor availability as assessed by PET in the living human brain2021

    • Author(s)
      Yamamoto Yasuharu、Takahata Keisuke、Kubota Manabu、Takano Harumasa、Takeuchi Hiroyoshi、Kimura Yasuyuki、Sano Yasunori、Kurose Shin、Ito Hiroshi、Mimura Masaru、Higuchi Makoto
    • Journal Title

      NeuroImage

      Volume: 226 Pages: 117543~117543

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2020.117543

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Effect of Ninjin'yoeito on Regional Brain Glucose Metabolism by 18F-FDG Autoradiography With Insulin Loading in Aged Mice2021

    • Author(s)
      Zhao Jingmin、Imai Ryota、Ukon Naoyuki、Shimoyama Saki、Tan Chengbo、Maejima Yuko、Omiya Yuji、Takahashi Kazuhiro、Nan Guangxian、Zhao Songji、Ito Hiroshi、Shimomura Kenju
    • Journal Title

      Frontiers in Nutrition

      Volume: 8 Pages: 657663~657663

    • DOI

      10.3389/fnut.2021.657663

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Usefulness of Model-Based Iterative Reconstruction in Brain CT as Compared With Hybrid Iterative Reconstruction2021

    • Author(s)
      Sekino Hirofumi、Ishii Shiro、Kuroiwa Daichi、Fujimaki Hideki、Sugawara Shigeyasu、Suenaga Hiroki、Hakozaki Motoharu、Yamakuni Ryo、Watanabe Hirotake、Hasegawa Osamu、Ito Hiroshi
    • Journal Title

      Journal of Computer Assisted Tomography

      Volume: 45 Pages: 600~605

    • DOI

      10.1097/RCT.0000000000001171

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Relationship between regional gray matter volumes and dopamine D <sub>2</sub> receptor and transporter in living human brains2021

    • Author(s)
      Kurose Shin、Kubota Manabu、Takahata Keisuke、Yamamoto Yasuharu、Fujiwara Hironobu、Kimura Yasuyuki、Ito Hiroshi、Takeuchi Hiroyoshi、Mimura Masaru、Suhara Tetsuya、Higuchi Makoto
    • Journal Title

      Human Brain Mapping

      Volume: 42 Pages: 4048~4058

    • DOI

      10.1002/hbm.25538

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simulation of the distribution of astatine-211 solution dispersion in a lab room2021

    • Author(s)
      Kubo Hitoshi、Takahashi Kazuhiro、Shimoyama Saki、Zhao Songji、Ukon Naoyuki、Ito Hiroshi
    • Journal Title

      Nuclear Medicine Communications

      Volume: 42 Pages: 1052~1059

    • DOI

      10.1097/MNM.0000000000001430

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A proposed combination of flat-panel detector and mobile X-ray systems for low-dose image-guided central venous catheter insertion2021

    • Author(s)
      Tashiro Masami、Kubo Hitoshi、Kanezawa Chie、Ito Hiroshi
    • Journal Title

      FUKUSHIMA JOURNAL OF MEDICAL SCIENCE

      Volume: 67 Pages: 161~167

    • DOI

      10.5387/fms.2021-27

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Computed Tomography Attenuation Value of Proximal Femoral Marrow to Diagnose and Differentiate Hematologic Malignancies, Myelofibrosis, and Aplastic Anemia2021

    • Author(s)
      Ishii Shiro、Ohkawara Hiroshi、Endo Yoshiki、Hara Junko、Hotsumi Hirotoshi、Yamakuni Ryo、Sugawara Shigeyasu、Sekino Hirofumi、Ito Hiroshi
    • Journal Title

      Journal of Computer Assisted Tomography

      Volume: 45 Pages: 912~918

    • DOI

      10.1097/RCT.0000000000001196

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three cases of organized hematoma of the maxillary sinus in patients who underwent preoperative arterial embolization2021

    • Author(s)
      Sekino Hirofumi、Ishii Shiro、Sato Hirohito、Nomoto Mika、Kawana Satoshi、Suenaga Hiroki、Kuroiwa Daichi、Ito Hiroshi
    • Journal Title

      Radiology Case Reports

      Volume: 16 Pages: 3945~3949

    • DOI

      10.1016/j.radcr.2021.09.039

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] PET核医学エキスパートセミナー 臨床1 脳神経.2021

    • Author(s)
      伊藤 浩
    • Organizer
      第21回日本核医学会春季大会
    • Invited
  • [Presentation] PET研修セミナー 指針と考え方2 PET臨床研究の注意点.2021

    • Author(s)
      伊藤 浩
    • Organizer
      第21回日本核医学会春季大会
    • Invited
  • [Presentation] 特別講演Ⅱ 強かな核医学 -診断と治療の融合-.2021

    • Author(s)
      伊藤 浩
    • Organizer
      日本核医学技術学会 第26回東北地方会総会学術大会 福島大会
    • Invited
  • [Presentation] 健常者における脳酸素摂取率(OEF)の脳内局所差について.2021

    • Author(s)
      伊藤 浩、茨木正信、山國 遼、箱﨑元晴、菅原茂耕、関野啓史、石井士朗、久保 均、右近直之、高橋和弘
    • Organizer
      第61回日本核医学会学術総会
  • [Remarks] 福島県立医科大学放射線医学講座ホームページ

    • URL

      http://www.fmu.ac.jp/cms/rad/index.html

  • [Remarks] 福島県立医科大学先端臨床研究センターホームページ

    • URL

      http://www.fmu.ac.jp/home/acrc/

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Published: 2022-12-28  

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