回転収縮運動を考慮した3次元的心機能評価法の開発に関する研究

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25461800
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 齋藤 春夫 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90170521)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 心臓 / 回転運動 / 磁気共鳴画像

Research Abstract

心筋運動解析用ファントームを改良し、捻れを外部から強制的に加える機能があるので、動く本体部分の局所に運動制限ができるようにした。局所の動きを制限すると、全体的な運動に不自然さが残るようになった。さらに動きの制限方法を改善して、動きが滑らかで、不自然さが無いようにし、ファントームの内膜面と外膜面の局所運動解析への応用可能とすることを目指し工夫を重ねている。
ボランティアの心臓MRI 画像の解析では、5名のボランティアの心臓MRI（短軸像、二腔長軸像、四腔長軸像のTag画像とCine画像）を取得した。現在までに、MRI Tagging画像を用いて、短軸の二腔長軸、四腔長軸の、各時相のTagの交点の座標を計測し、短軸上での動きを解析した。長軸方向のTag交点の動きの座標計測もようやく修了したので、短軸の動きに長軸運動を加味する方法を検討中である。短軸画像において、CineMRI 画像による内膜面の運動解析が可能であることを確認しているが、“短軸のCine画像によって回転運動を評価するソフトウエア”が開発されつつ有り、近日中に市場に出回ると噂がある。１断面の短軸のみによる回転評価と、短軸に長軸方向運動を加味して3次元的な動きを捉え、局所真菌運動の短軸断面における回転成分の評価を比較検討することで、市販ソフトウエアを上回る研究成果を目指す。さらに、Tag画像による検討を踏まえて、Cine画像による3次元的運動解析に研究を広げてより精度の高い局所真菌運動評価法の確立を目指す。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

心筋ファントームは、左心室の捻れの運動を模擬できるようにできたが、運動制限を加えると、ファントームの動きに滑らかさが無くなる。現在、対処法を検討中である。
ボランティアの心臓MRI 画像の解析は、ようやく、Tag画像による解析を開始する段階に入っている。今後、解析を進め、Cine画像による解析に発展させていく予定である。

Strategy for Future Research Activity

心筋ファントームでは、左心室の捻れの運動を模擬できるようにできているので、ねじれ運動のみのファントーム画像を解析することを行う。CTでのファントーム撮像では、外膜側には模擬血管を置くことで、運動の指標とできるが、内膜側には指標を置くことができていない。ファントームの動きの制限を目的とするのでは無く、ファントームの動きに影響することが少ない内膜面の特徴点を形成するべく、ファントームの改良を行う必要があり、改善する。運動制限を加えると、ファントームの動きに滑らかさが無くなる。
ボランティアの心臓MRI 画像の解析は、ようやく、Tag画像による解析を開始する段階である。短軸像上での動きに長軸の動きを加える必要があるので、まずは、二腔長軸、四腔長軸の動きにより、短軸上の4箇所（90度おき）の長軸方向への動きを検討し、これを、短軸の連続する2断面の動きに適用して、Tag交点の動きを3次元的に評価する予定である。解析が軌道に乗れば、Cine画像による解析に発展させていく予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

予定していたファントームの材料では、不十分であったため、材料の選定を行っていたがこれに手間取り、一部が手配できなかったことと、ボランティア画像の解析がようやく緒に就いたところで、解析に要するソフトウェアの調達が遅れたため。
ファントーム材料を早急に選定して手配する。また、解析用のソフトウェアも早急に整備し、研究を進める。未使用金は平成26年度分とあわせて、それらの目的で使用する。

Research Products

• [Presentation] Influence on Cardiac Evaluation Image due to Different Heart Rate setting using 3D-CT : A Kinetic Cardiac Phantom Study (2014)
  • Author(s): Kozakai M, Hosokai Y, Abe M, Konno T, Sano H, Tanae S, Usui A, Kawasumi Y, Kaga Y, Saito H.
  • Organizer: SCCT Hawaii
  • Place of Presentation: The Island of Hawaii, USA
  • Year and Date: 20140116-20140116