Establishing prognostic factors of diabetes mellitus patients using 320-row comprehensive cardiac CT

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K07573
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 富澤 信夫 順天堂大学, 医学部, 准教授 (60728509)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤本 進一郎 順天堂大学, 医学部, 准教授 (70385871) ; 三田 智也 順天堂大学, 医学部, 准教授 (90532557)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 包括的心臓CT / 心筋血流量 / 数値流体力学 / 渦度

Outline of Annual Research Achievements

昨年度までの研究で包括的心臓CTから得られたデータを基にしたシミュレーションの基盤を開発できたため、今年度ではシミュレーションにより、冠動脈プラークの進行に関する研究を行った。糖尿病は冠動脈疾患における重要な危険因子であり、動脈硬化の進行に注意する必要がある。糖尿病教育入院となった患者61名を対象とし、2年間隔で2回冠動脈CTを撮影し、シミュレーションで得られたパラメータとプラーク進行の有無に関して観察研究を行った（Tomizawa et al. Radiol Cardiothorac Imaging 2023;5(4): e230016）。その結果、乱流の指標である渦度が高い病変ほど病変が進行することが判明した (進行群 984 sec-1; IQR: 730-1253 vs 非進行群 443 sec-1; IQR: 295-602; P < .001) 。この研究の特筆すべき点は進行の定義として、プラークの大きさではなく、機能的狭窄に焦点を当てたことである。虚血性心疾患の治療において、冠動脈の形態的狭窄ではなく、機能的な虚血に基づいて血行再建の必要性を判断することが近年は推奨されている。従って、機能的な虚血進行の因子を事前に突き止めることで、進行を阻止するために特に薬物治療を強化しなければならない群を抽出できるようになる。また、従来はhigh-risk plaqueと言われている特徴を有するプラークが進行する危険因子として知られていたが、本研究で使用した渦度の方が診断精度が良好であったことも注目すべき結果である（AUC 0.91; 95% CI: 0.84, 0.97 vs 0.69; 95% CI: 0.56, 0.82; P < .01）。本研究の結果から、虚血性心疾患の危険因子層別化の精度が上昇し、心疾患の進行予防に資すると考える。

Research Products

• [Journal Article] Super-resolution deep learning reconstruction to improve image quality of coronary CT angiography (2024)
  • Author(s): Tomizawa Nobuo、Nozaki Yui、Sato Hideyuki、Kawaguchi Yuko、Kudo Ayako、Takahashi Daigo、Takamura Kazuhisa、Hiki Makoto、Fujimoto Shinichiro、Okai Iwao、Koga Seiji、Okazaki Shinya、Kumamaru Kanako K、Minamino Tohru、Aoki Shigeki
  • Journal Title: Radiology Advances Volume: - Pages: 1－9
  • DOI: 10.1093/radadv/umae001
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Coronary Artery Vorticity to Predict Functional Plaque Progression in Participants with Type 2 Diabetes Mellitus (2023)
  • Author(s): Tomizawa Nobuo、Fujimoto Shinichiro、Mita Tomoya、Takahashi Daigo、Nozaki Yui、Fan Ruiheng、Kudo Ayako、Kawaguchi Yuko、Takamura Kazuhisa、Hiki Makoto、Kurita Mika、Kumamaru Kanako K.、Watada Hirotaka、Minamino Tohru、Aoki Shigeki
  • Journal Title: Radiology: Cardiothoracic Imaging Volume: 5 Pages: e230016
  • DOI: 10.1148/ryct.230016
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Energy loss is related to CT fractional flow reserve progression in type 2 diabetes mellitus patients (2023)
  • Author(s): Tomizawa Nobuo、Fujimoto Shinichiro、Takahashi Daigo、Nozaki Yui、Fan Ruiheng、Kudo Ayako、Kawaguchi Yuko、Takamura Kazuhisa、Hiki Makoto、Kadowaki Satoshi、Ikeda Fuki、Kumamaru Kanako K.、Watada Hirotaka、Minamino Tohru、Aoki Shigeki
  • Journal Title: American Heart Journal Plus: Cardiology Research and Practice Volume: 35 Pages: 100328～100328
  • DOI: 10.1016/j.ahjo.2023.100328
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Standardization of Myocardial Blood Flow Using Different Calculation Methods in 320-Row Dynamic Myocardial CT Perfusion. (2024)
  • Author(s): Fan R, Tomizawa N, Fujimoto S, Kawaguchi Y, Nozaki Y, Sato H, Kogure Y, Aoki S
  • Organizer: European Congress of Radiology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Super-resolution Deep Learning Reconstruction to Improve Image Quality of Coronary CT Angiography. (2023)
  • Author(s): Tomizawa N, Nozaki Y, Sato H, Kawaguchi Y, Kudo A, Takamura K, Hiki M, Fujimoto S, Kumamaru KK, Minamino T, Aoki S
  • Organizer: Radiological Society of North America
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Impact of Deep Learning Reconstruction in CT. (2023)
  • Author(s): Tomizawa N
  • Organizer: Korean Society of Radiology
  • Int'l Joint Research / Invited