ブドウ糖・ガドペント酸メグルミンと7T-MRI-PCCTを用いた分子イメージング

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K12713
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: 渡邉 学 東邦大学, 医学部, 教授 (30297709)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 7T-MRI / 癌造影 / ブドウ糖・ガドペント酸メグルミン / ブドウ糖・ガドキセト酸ナトリウム / フォトカウンティングCT / テルル化カドミウム / CdTeアレー / ガドリニウムKエッジCT

Outline of Annual Research Achievements

・ガドペント酸メグルミン・ブドウ糖水溶液を使った癌造影：まず，ガドペント酸メグルミン・生理食塩水を使ってVX2癌のT1WIを行った。点滴前に，癌の信号強度は低く，癌はほとんど見えなかった。次に，点滴後，約30minで信号強度は最大になった。ガドペント酸メグルミン・ブドウ糖水溶液を用いた場合，点滴前に癌の信号強度は低かった。点滴後，信号強度は時間とともに増え続け，造影継続時間は90minを超えた。
・ガドブトロール・ブドウ糖水溶液を使った癌造影：最初に，ガドブトロール・生理食塩水を用いてVX7癌のT1WIを行った。VX2と比較して，VX7癌では癌乳が少ない。点滴前の撮影では癌の信号強度は低かった。点滴後に信号強度が少し増したが，ほとんど変化しなかった。一方，ガドブトロール・ブドウ糖水溶液を使った時，信号強度は点滴後60minで最大となり，その後はわずかに減少した。また，ガドブトロール・ブドウ糖水溶液の造影継続時間は90min以上であることがわかった。
・PCCTスキャナーによるKエッジCT撮影：K-edge CT撮影ではヨウ素（I）とガドリニウム（Gd）の造影剤を使った。I-K-edge CTでの管電圧は70～80kVで，I-K-edgeエネルギーが33.2keVであることから，スレッショルドエネルギーを15および33keVとした。犬の心臓ファントムを使ったI-K-edge CTでは33-70keVのフォトンを使い，I造影剤が満たされた冠動脈が高コントラストで造影された。Gd-K-edge CTでの管電圧は100kVで，Gd-K-edgeエネルギーが50.2keVであることから，スレショルドエネルギーは25と50keVに設定された。50-100keVのフォトンを使ったGd-K-edge CTではGd造影剤が満たされたウサギ鼻尖の微小血管が高コントラストで造影された。

Research Products

• [Journal Article] Whole cancer visualization using gadobutrol-glucose solution and 7.0 T magnetic resonance imaging (2024)
  • Author(s): Watanabe M, Sato E, Sato J, Ito K, Moriyama H, Hagiwara O, Enomoto T, Yoshida R, Hayakawa S, Sato Y, Yoshida S, Yoshioka K, Nitta H.
  • Journal Title: J. Med. Phys. published. Volume: 49 Pages: 1-8
• [Journal Article] Photon-counting x-ray computed tomography with high spatial resolutions (2023)
  • Author(s): Ito Kazuki、Sato Eiichi、Moriyama Hodaka、Yoshida Sohei、Yoshioka Kunihiro、Hagiwara Osahiko、 Enomoto Toshiyuki、Watanabe Manabu、Nitta Hiroyuki
  • Journal Title: SPIE Volume: 12674 Pages: 1267409-1-5
  • DOI: 10.1117/12.2677114
• [Journal Article] Energy-dispersive x-ray computed tomography utilizing beam hardening (2023)
  • Author(s): Sato Eiichi、Ito Kazuki、Moriyama Hodaka、Yoshida Sohei、Yoshioka Kunihiro、Hagiwara Osahiko、 Enomoto Toshiyuki、Watanabe Manabu、Nitta Hiroyuki
  • Journal Title: SPIE Volume: 12674 Pages: 126740D-1-6
  • DOI: 10.1117/12.2677114
• [Journal Article] Red-ray computed tomography with high spatial resolutions (2023)
  • Author(s): Hagiwara Osahiko、Sato Eiichi、Ito Kazuki、Moriyama Hodaka、Yoshida Sohei、Yoshioka Kunihiro、 Enomoto Toshiyuki、Watanabe Manabu、Nitta Hiroyuki
  • Journal Title: SPIE Volume: 12674 Pages: 126740A-1-6
  • DOI: 10.1117/12.2677157
• [Journal Article] Gadolinium-K-edge X-ray computed tomography using a tantalum filter (2023)
  • Author(s): Oda, Y., Sato, E., Sato, Y., Yoshida, S., Yoshioka, K., Watanabe, M. Nitta, H.
  • Journal Title: Ann. Rep. Iwate Med. Univ. Center Lib. Arts Sci. Volume: 58 Pages: 7-14
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characteristics of a dosimeter with a high sensitivity current to voltage amplifier driven by a resistance of 1.0 GΩ (2023)
  • Author(s): Sato, Y., Sato, E., Oda, Y., Yoshida, S., Yoshioka, K., Watanabe, M. Nitta, H.
  • Journal Title: Ann. Rep. Iwate Med. Univ. Center Lib. Arts Sci. Volume: 58 Pages: 85-90
  • Peer Reviewed
• [Presentation] タンタルフィルターを用いたGd-KエッジX線CT (2024)
  • Author(s): 佐藤英一，小田泰行，佐藤裕一，吉田宗平，吉岡邦浩，渡邉学
  • Organizer: 第127回日本医学物理学会学術大会
• [Presentation] 高空間分解能フォトンカウンティングX線CT (2024)
  • Author(s): 佐藤英一，伊藤一樹，佐藤裕一，吉田宗平，吉岡邦浩，渡邉学
  • Organizer: 第127回日本医学物理学会学術大会
• [Presentation] 汎用FPDとタンタルフィルターを用いたGd-KエッジX線CT (2023)
  • Author(s): 佐藤 英一，小田 泰行，佐藤 裕一，吉田 宗平，吉岡 邦浩，渡邉 学
  • Organizer: 第57回日本生体医工学会東北支部大会
• [Presentation] CdTe FPDを用いた高空間分解能フォトンカウンティングX線CT (2023)
  • Author(s): 佐藤 英一，伊藤 一樹，佐藤裕一， 吉田 宗平，吉岡 邦浩，渡邉 学
  • Organizer: 第57回日本生体医工学会東北支部大会
• [Presentation] ガドプトロール・グルコース溶液と7T-MRIを用いた癌造影 (2023)
  • Author(s): 佐藤 英一，渡邉 学，佐藤 裕一，吉田 宗平，吉岡 邦浩
  • Organizer: 第126回日本医学物理学会学術大会
• [Presentation] Photon-Counting X-ray Computed Tomography Using a Cadmium Telluride Flat Panel Detector with High Spatial Resolutions and Dual-Energy Selection (2023)
  • Author(s): Sato, J., Sato, E., Ito, K., Moriyama, H., Hagiwara, O., Enomoto T., Watanabe, M., Yoshida, S., Yoshioka, K., Nitta, H.
  • Organizer: Asia-Oceania Congress on Medical Physics
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Whole cancer visualization using gadobutrol-glucose solution and 7.0 T magnetic resonance imaging. Asia-Oceania Congress on Medical Physics (2023)
  • Author(s): Watanabe, M., Sato, E., Sato, J., Ito, K., Moriyama, H., Hagiwara, O., Enomoto, T., Yoshida, R., Hayakawa, S., Sato, Y., Yoshida, S., Yoshioka, K., Nitta, H.
  • Organizer: Asia-Oceania Congress on Medical Physics
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] High-sensitivity X-ray dosimeter using a current-to-voltage amplifier driven by a T-type feedback resistance of 35 GΩ (2023)
  • Author(s): Sato, E., Sato, J., Ito, K., Moriyama, H., Hagiwara, O., Enomoto, T., Watanabe, M., Sato, Y., Yoshida, S., Yoshioka, K., Nitta, H.
  • Organizer: Asia-Oceania Congress on Medical Physics
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Energy-dispersive x-ray computed tomography utilizing beam hardening (2023)
  • Author(s): Sato, E., Ito, K., Moriyama, H., Yoshida, S., Yoshioka, K., Hagiwara, O., Enomoto, T., Watanabe, M., Nitta, H.
  • Organizer: SPIE Optics+Photonics
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Red-ray computed tomography with high spatial resolutions (2023)
  • Author(s): Hagiwara, O., Sato, E., Ito, K., Moriyama, H., Yoshida, S., Yoshioka, K., Enomoto, T., Watanabe, M., Nitta, H.
  • Organizer: SPIE Optics+Photonics
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Photon-counting x-ray computed tomography with high spatial resolutions (2023)
  • Author(s): Ito, K., Sato, E., Moriyama, H., Yoshida, S., Yoshioka, K., Hagiwara, O., Enomoto, T., Watanabe, M., Nitta, H.
  • Organizer: SPIE Optics+Photonics
  • Int'l Joint Research