マルチモーダル磁気共鳴イメージングを用いた脊髄脊椎疾患の評価法の確立

• 研究課題/領域番号: 16K10328
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 堀 正明 順天堂大学, 医学部, 准教授 (40334867)
• 研究協力者: スティコフ ニコラ ; コーエンアダット ジュリエン
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 脊髄MRI / 拡散定量値 / ミエリン定量 / NODDI / g-ratio / 再生医療 / MRI / 脊髄 / 微細構造変化 / 定量的評価 / マルチモーダル / 定量化 / 髄鞘イメージ / 脊髄脊椎疾患

研究成果の概要

マルチモーダル磁気共鳴イメージングによる定量的解析は，再生医療における脊髄のモニタリング等に期待できる先進的な手法であるが，今までは生体のヒトでの撮像や解析が容易ではなかった。本研究においてMRIにおける撮像手法および得られたデータの解析法の検討、および実際の臨床症例での実践および応用を行った。研究中には、当初の想定にない様々な新技術や解析手法も追加された。従来法のMRIでは評価困難であった、病的状態における脊髄内の微細構造変化をマルチモーダル磁気共鳴イメージング臨床例で評価可能であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の結果はマルチモーダル磁気共鳴イメージングによる脊髄内の微細構造解析が、臨床でも使用可能であることを示した。
現在臨床で多く用いられる形態的なMRIでは捉えることが困難な、病的状態における脊髄内の微細構造変化を評価することが可能であることを意味しており、今後普及すると考えられる神経再生医療などにおける、定量的かつ客観的なモニタリングの手法として重要な意義がある結果として認識できる。

研究成果

• [国際共同研究] NeuroPoly(カナダ)
• [国際共同研究] Polytechnique Montréal(カナダ)
• [国際共同研究] Polytechnique Montréal(カナダ)
• [雑誌論文] Automatic segmentation of the spinal cord and intramedullary multiple sclerosis lesions with convolutional neural networks (2019)
  • 著者名/発表者名: Gros Charley、...Hori Masaaki、...、Cohen-Adad Julien
  • 雑誌名: NeuroImage 巻: 184 ページ: 901-915
  • DOI: 10.1016/j.neuroimage.2018.09.081
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Spatial distribution of multiple sclerosis lesions in the cervical spinal cord (2019)
  • 著者名/発表者名: Eden Dominique、...、Hori Masaaki、...、Cohen-Adad Julien
  • 雑誌名: Brain 巻: 142 号: 3 ページ: 633-646
  • DOI: 10.1093/brain/awy352
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 特集 画像診断の別の貌-定量化と正常値のまとめ,適正使用と被曝 脊髄 (2018)
  • 著者名/発表者名: 堀 正明, 萩原 彰文, 神谷 昂平, 鶴島 康晃, 福永 一星, 鶴田 航平, 青木 茂樹
  • 雑誌名: 脊椎脊髄ジャーナル 巻: 31 号: 9 ページ: 811-817
  • DOI: 10.11477/mf.5002200955
  • ISSN: 0914-4412
  • 年月日: 2018-09-25
• [雑誌論文] Application of Quantitative Microstructural MR Imaging with Atlas-based Analysis for the Spinal Cord in Cervical Spondylotic Myelopathy (2018)
  • 著者名/発表者名: Hori M, Hagiwara A, Fukunaga I, Ueda R, Kamiya K, Suzuki Y, Liu W, Murata K, Takamura T, Hamasaki N, Irie R, Kamagata K, Kumamaru KK, Suzuki M, Aoki S.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 8 号: 1 ページ: 5213-5213
  • DOI: 10.1038/s41598-018-23527-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Application of neurite orientation dispersion and density imaging or diffusion tensor imaging to quantify the severity of cervical spondylotic myelopathy and to assess postoperative neurologic recovery. (2018)
  • 著者名/発表者名: Okita G, Ohba T, Takamura T, Ebata S, Ueda R, Onishi H, Haro H, Hori M.
  • 雑誌名: Spine J 巻: 18 号: 2 ページ: 268-275
  • DOI: 10.1016/j.spinee.2017.07.007
  • 査読あり
• [学会発表] 軽度頚椎症患者の障害側を各種MRI定量値の値をもとにU-netで推測する (2018)
  • 著者名/発表者名: 堀正明, 大塚裕次朗，福永一星, 萩原彰文,入江隆介, 神谷昂平 , 鎌形康司，隈丸加奈子，鈴木通真, 和田昭彦，青木茂樹
  • 学会等名: 第47回日本神経放射線学会
• [学会発表] Application of Quantitative Microstructural MR Imaging with Atlas-based Analysis for Spinal Cord in Cervical Spondylotic Myelopathy (2017)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Hori , Issei Fukunaga , Ryo Ueda , Kouhei Kamiya , Yuichi Suzuki , Katsutoshi Murata , Tomohiro Takamura , Nozomi Hamasaki , Ryusuke Irie , Kanako Kunishima Kumamaru , Michimasa Suzuki , Shigeki Aoki
  • 学会等名: ISMRM 25th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Quantitative MR Imaging in Spinal Cord: the Basics and Clinical Applications (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀正明、野尻龍二、鶴島康晃、萩原彰文、隈丸加奈子、鎌形康司、入江 隆介、鈴木通真、青木茂樹
  • 学会等名: 第102回北米放射線学会
  • 発表場所: 米国シカゴ
  • 年月日: 2016-11-27
  • 国際学会
• [学会発表] 脊髄脊椎MRIの現状と展望 (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀正明
  • 学会等名: 第25回山梨画像診断研究会
  • 発表場所: 山梨県甲府市
  • 招待講演