2023 Fiscal Year Research-status Report
拡散係数の周期変化を利用した臨床用拡散変動MRI定量法の開発
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22K07743
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
宮地 利明 金沢大学, 保健学系, 教授 (80324086)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 聡 金沢大学, 医学系, 教授 (30313638)
間瀬 光人 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (60238920)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 磁気共鳴画像（MRI） / 拡散係数 / 定量解析 / 周期運動 / 組織物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，人体組織の血管拍動や呼吸等の周期運動が磁気共鳴イメージング（MRI）で測定する拡散係数を変動させる作用を解析して，真の拡散係数の絶対定量を行うと同時にこの周期運動の拡散係数への作用を定量化する手法「拡散変動MRI定量法」を開発し，拡散変動MRI定量法によって取得した人体組織の真の拡散係数，水分子揺動量，脳血流量，組織物性等の定量値を画像診断に役立てることを目的としている．令和5年度は，前年度に開発した心周期見かけの拡散係数（ADC）変化波形の周波数解析法を，特発性正常圧水頭症（iNPH）に適用し，各周波数成分の振幅と位相を検討した．1.5TのMRI装置において心電同期 single-shot diffusion echo-planar imaging（b＝0，1000s/mm2）を使用し，iNPH症例（17名）と健常者（9名）の各心時相の脳のADC画像を取得した．次に，心周期のADC波形をピクセルごとにフーリエ変換して各高調波の振幅および位相画像を算出し，第1～第7高調波までの振幅と位相，平均振幅，直流成分の振幅を前頭葉白質におい比較検討した．その結果，iNPH群の第1～第7高調波までの平均振幅は健常群と比較して有意に大きくなった（P＜0.05）．直流成分はiNPH群と健常群で有意差は認められなかった．また，iNPH群の第3，第6，第7高調波の振幅は健常群と比較して有意に大きく（P＜0.05），その他の高調波でも大きい傾向を示した．各高調波の位相はiNPH群と健常群の間に有意差が認められなかった．以上より，iNPHにおけるADCの振幅は広い周波数に渡って大きくなり，拡散変動MRI定量法の一手法である心周期ADC波形周波数解析法によってiNPHの脳内水分子揺動に関する詳細な情報を取得可能であると結論付けた．
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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
令和5年度の交付申請時に提出した以下の目的の中で，「拡散変動MRI定量法」の一手法である心周期ADC波形周波数解析法を特発性正常圧水頭症（iNPH）に適用し，この開発手法によってiNPHの脳内水分子揺動に関する詳細な情報を取得可能なことを実証するなど，一定の成果を出したため．
目的：人体組織の血管拍動や呼吸等の周期運動がMRIで測定する拡散係数を変動させる作用を解析して，真の拡散係数の絶対定量を行うと同時にこの周期運動の
拡散係数への作用を定量化する手法「拡散変動MRI定量法」を開発し，拡散変動MRI定量法によって取得した人体組織の真の拡散係数，水分子揺動量，脳血流量，
組織物性等の定量値を画像診断に役立てる．
また次年度以降の研究の準備を整えることができたこともその理由としてあげられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も引き続き，拡散変動MRI定量法を開発して臨床検討しながら本手法を確立するために，以下の研究を遂行する．
1．拡散変動MRI定量法の開発及びシステム化
2．脳髄膜腫における拡散変動MRI定量法の検討
3．肝臓における拡散変動MRI定量法を開発
以上の成果が出しだい学術集会及び論文報告しながら臨床用の拡散変動MRI定量法を確立する．
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| Causes of Carryover |
令和5年度中に本研究課題の成果を二つの国際学会に赴いて発表する予定であったが，新型コロナウィルス感染予防の観点から渡航を自粛し，旅費等に未使用額が生じた．
令和6年度の使用計画として，国際学会における成果発表に使用する予定である．
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