2012 Fiscal Year Research-status Report
２回収束型スピンエコー法による拡散強調画像を利用した脳循環代謝評価法の開発
| Project/Area Number |
24591801
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Research Institution | Research institute for Brain and Blood Vesseis Akita |
|---|
Principal Investigator |
中村 和浩 秋田県立脳血管研究センター(研究局), 放射線医学研究部, 主任研究員 (10312638)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
豊嶋 英仁 秋田県立脳血管研究センター(研究局), 放射線医学研究部, 流動研究員 (00595077)
木下 俊文 秋田県立脳血管研究センター(研究局), 放射線医学研究部, 放射線医学研究部長 (70314599)
近藤 靖 秋田県立脳血管研究センター(研究局), 神経内科学研究部, 流動研究員 (70360360)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 脳・神経 / 放射線 / 核磁気共鳴画像（ＭＲＩ） / 拡散強調画像 / 脳卒中 |
|---|
| Research Abstract |
本研究課題は、異なる２つのDWI撮像法を利用した計算画像を求めることで、脳血管障害における画期的MRI画像診断法を提案するものである。我々の先行研究では、SRSE-DWIにおけるCBVのADCに対する影響が、血管径の分布や密集度を反映した指標となる可能性が示唆されている。
本年度は、まず、脳血管シミュレーションモデルによる検証実験をおこなった。シミュレーションでは単一収束型スピンエコー法のDWI（SRSE-DWI）法に加え、磁化率効果の影響が少ない２回の１８０度パルスを加える２回収束型スピンエコー法のDWI(TRSE-DWI)法を模擬できるプログラムを完成させ、信号強度の変化を模擬した。見かけ上の拡散定数(ADC)として、脳梗塞組織に相当する0.45×10-5cm2/sから正常組織に相当する1.00×10-5cm2/sまで変化させ、血管径の増大率をおよそ20%と仮定して、SRSE-DWI法、TRSE-DWI法それぞれの計算画像をシミュレーションにより求めた。その結果、2つのシーケンスで得られる信号強度は明らかに異なり、その差分画像が血管径の変化を反映する可能性を示すことができた。このことにより、脳血管障害における画像診断法を提案できる可能性が示された。
動物実験モデルの検討では、自動調節能モデル動物について下半身陰圧負荷法と脱血法の違いを検討した。その結果、測定法の違いよりは動物の個体差の影響が大きく、血管径を変化させる手法としては、いずれの手法を用いても良いことが確認できた。
また、ヒト臨床機におけるシーケンスプログラムを開発できる環境も整備された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
シミュレーションモデルの検討に２年間を予定していたが、初年度で、ある程度の成果を収めることができた。シミュレーション結果にはばらつきが大きく、今年度新しく購入したシミュレーション用コンピュータにより、より詳細な検討が必要であるが、おおむね予想通りの結果が得られたと考えている。動物実験用のＭＲＩシーケンスプログラムの作製が当初予定より遅れているが、２年目に予定していた、ヒト臨床機用シーケンスプログラムの開発環境を整備することが終了し、おおむね計画は順調に進展していると考えている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
通常の拡散強調画像(DWI)撮像法における見かけ上の拡散定数(ADC)の計算値が脳血液量(CBV)といった磁化率効果の影響をうけて大きく変化することに着目し、異なる２つのDWI撮像法を利用した計算画像を求めることで、脳梗塞といった脳血管障害における画期的MRI画像診断法を提案していく。通常のDWI撮像法である単一収束型スピンエコー法のDWI（SRSE-DWI）に加え、磁化率効果の影響が少ない２回の１８０度パルスを加える２回収束型スピンエコー法のDWI(TRSE-DWI)を合わせて取得することで、２つの画像からの計算画像により、CBVや酸素代謝の変化に伴う磁化率効果の情報を含む拡散強調画像を取得することが可能であることがシミュレーション結果で確認できたことから、動物実験、ヒトボランティア測定をおこなっていきたい。
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成25年度は平成24年度に引き続き、脳血管シミュレーションモデルでの検証実験をおこないながら、動物実験による実証実験を進める。また、臨床研究に向け、Siemens社製MRI装置におけるシーケンスプログラムの検討を進める。
まず中村は平成24年度に完成させたTRSE-DWI法を模擬できるプログラムを利用して、信号強度の変化を模擬する。前年度得られた知見にばらつきがみられたことから、パラメータを精査し、臨床的に意味のある計算画像が得られることを確認する。臨床的な知見にもとづく助言は平成24年度に引き続き、放射線科診断医である木下が行う。
近藤はシミュレーション実験を実証できる動物実験モデルを完成させる。動物用MRIを用いた研究では、SRSE-DWIとTRSE-DWIに基づく計算画像について、その生理学的意味を見当することを目的とする。測定後病理標本を作製することにより、その血管径の分布や密集度との関係を解剖学的に確認する利点を生かして実験を進める。動物を用いた予備実験では、平成２４年度に引き続き、診療放射線技師の豊島の助言に基づき、中村が、TRSE-DWIの撮像シーケンスを作成する。動物実験による実証のため、20匹程度の脳梗塞モデルラットを用いて検証する。
初年度の研究により、Siemens社のMRIに利用できるシーケンスプログラムを開発できる環境を整えており、この環境を利用して、TRSE-DWI, SRSE-DWI法２つの手法で得られた画像から計算された画像をMRIコンソール上で表示するプログラムを検討する。
|
