脳卒中片麻痺患者におけるリハビリテーション介入による神経組織再構築機序の解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K11244
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 中西 淳 順天堂大学, 保健医療学部, 教授 (20255706)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福永 一星 順天堂大学, 保健医療学部, 助教 (80861129)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: DKI値 / 拡散協調像 / MR撮像 / 神経再構築の可視化 / リハビリテーション

Outline of Annual Research Achievements

2020年度リハビリテーション科と研究内容を再検討し、片麻痺患者の診療過程を確認した。研究目的であるリハビリテーション介入による神経組織再構築機序について、リハビリ専門医から患者の運動機能などを含めたQOLを入退院日の患者NIHSS（National Institutes of Health Stroke Scale）とmRS(modified Rankin Scale)などで評価することとした。2021年度はコロナ禍の教訓から救急外来ではなく、日勤帯で放射線部の放射線技師らとの連携を図り、片麻痺患者の症例7例を経験した。患者は脳卒中患者で片麻痺、筋力低下、構音障害などを主訴で受診し、緊急的MR検査を施行、脳血管障害の脳梗塞が原因でMR拡散協調像において錐体路に病変が局在するすなわちBAD（Branch atheromatous disease）様病変に対して、拡散協調像（FA、ADC、DKI、NODDIを含む）のMR撮像プロトコールを施行した。しかし、MR撮像後拡散強調像をもとに各因子の解析可能症例は4例に留まった。片麻痺患者の撮像プロトコールを確認しながら撮像するのは困難であった。さらに解析が可能であった4例中1例満床で転院となった。診療時間内の片麻痺患者のMR撮像は偶発的であり、症例を確実に確保するには放射線部、放射線科の連携をさらに強固にして、これまでの経験を踏まえ、今年度はさらに10例を目標としたい。現況では、解析が可能であった3症例で、健側と比較してFA値とADC値は低下、DKI値とNODDIの因子は上昇していた。NIHSSでの評価は退院時に3例中2例は正常（NIHSS；0点）となった。1例は入院時3点、退院時2点で左不全麻痺と深部感覚障害が遷延化した。学術的成果を得るためには症例数を増やすことが最重点課題である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

2021年度も引き続きコロナ禍で病院内への入場規制や登院制約の影響で、救急外来の往来が制限された。今後も予断許さない状態は変わりなく、救急外来が機能しない非常事態も想定し研究を進めている。その中でも診療時間内に片麻痺患者への対応として、2021年度脳卒中患者に対するMR診断プロトコールを決め、DKI撮像が可能なMR機種で7例の患者を経験した。7例中4例で目的とする拡散協調像の各種因子解析が可能であった。このうち1例は満床で転院しリハビリテーションの評価を得ることができなかった。解析から外れた3例は所見なし・脳梗塞再発・小脳病変であった。撮像の結果、患側FA(fractional anisotropy value)値の平均値は0.325、（正常の平均値：0.39）、患側ADC(apparent diffusion coefficiennt)値の平均値は0.5、（正常の平均値：0.72）で全て低下した。一方、DKI（Diffusional Kurtosis Imaging)値の平均値は1.208（正常の平均値：0.878）、NODDI（Neurite Orientation Dispersion Density Imaging）値の平均値は0.42（正常の平均値：0.25）は全て上昇を示した。以前報告があるように脳梗塞でFA値、ADC値の低下を4例で認めた。脳梗塞で神経線維に異方性に乱れが生じるのは以前も報告されている。今回、DKI値やNODDI上昇を認め、脳梗塞による神経組織における神経突起密度の方向散乱の程度、神経突起密度の状況をリハビリテーション介入による患者評価を参照に考察していく。

Strategy for Future Research Activity

リハビリテーション介入による患者評価に関して、①入退院時のNIHSSに加えADL障害を考慮し、mRS(modified Rankin Scale)、stroke impairment assessment set(SIAS)などを併用していく。②退院後該当患者の長期的な状態を追従できないことについては退院時での評価までとする。③予後予測評価に社会的復帰の要素を含めるためにmRSで評価し退院後の患者問題点や予後経過における日常生活の問題点も考慮する。次に、適応症例に関して、症例数が確保できていない点が最大の課題であり、錐体路病変の片麻痺患者だけではなく、中心前回、大脳基底核領域、脳幹部も含め皮質脊髄路に急性期脳梗塞を対象にDKI撮像プロトコールを広げていく必要がある。ただし、錐体路以外の病変を加えることで、解析結果に影響することは必然であり、学術的な成果が得られるのか懸念される。解析できた症例群ではこれまでに研究報告されている通り、FA値、ADC値は対側の正常側より低値を示した。我々の解析しているDKI値やNODDIは高値を示した。FA値低下は神経組織の異方性の乱れを示唆し、脳梗塞直後はDKI値やNODDIが上昇した。リハビリテーションを行い発症の症状が消失した症例が2例、症状が残存した症例が1例であった。現状は症例数が少なく、解析結果と入院時と退院時の患者症状や評価に何らかの因果関係があるのか検討するのは困難である。2022年度は研究成果を得るためにも症例の蓄積が急務であり、初診となる臨床各科との連携を密にして放射線部との連携を強化していく。

Causes of Carryover

初年度は研究を管理する物品購入だけとなり、コロナ禍で救急外来が機能せず、脳卒中片麻痺患者をDKIが撮像可能な装置で施行することができなかった。昨年度（2年目）で診療時間内に該当する片麻痺患者を拡散協調像を含むプロトコールで撮像可能になり、解析に必要な物品を購入することになった。