４次元呼吸ダイナミックCTによる胸部の閉塞性・気道性疾患の病態解析

• 研究課題/領域番号: 16K19837
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 山城 恒雄 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30772545)
• 研究協力者: 森谷 浩史 大原綜合病院, 副院長 ; 塚越 伸介 キャノンメディカルシステムズ株式会社, CT開発部, 主任 ; 木本 達也 キャノンメディカルシステムズ株式会社, ヘルスケアICT開発センター, 主任
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: CT / 慢性閉塞性肺疾患 / 中枢気道 / 呼吸運動 / 閉塞性換気障害 / COPD / 気管気管支軟化症 / 心不全 / 肺気腫 / ４次元CT / 気道 / 肺 / 放射線医学 / コンピュータ断層撮影

研究成果の概要

4次元呼吸ダイナミックCTを用いた本研究の成果として、慢性閉塞性肺疾患（COPD）における未知の病的現象が種々明らかになり、それらは複数本の英文論文として国際的な学術雑誌より出版され、各国の研究者より注目を集めている。具体的には、COPD患者における中枢気道の呼吸時の異常運動（吸気時に気管や気管支が虚脱する）や肺葉間の呼吸運動の連動性の消失、同じくCOPD患者における呼気時の心臓の病的圧排等が、呼吸ダイナミックCTを解析することにより発見された。これらの発見は、COPDの今後の治療戦略等に影響を及ぼすものと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Preoperative assessment of pleural adhesion by Four-Dimensional Ultra-Low-Dose Computed Tomography (4D-ULDCT) with Adaptive Iterative Dose Reduction using Three-Dimensional processing (AIDR-3D) (2018)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto M, Nagatani Y, Oshio Y, Nitta N, Yamashiro T, Tsukagoshi S, Ushio N, Mayumi M, Kimoto T, Igarashi T, Yoshigoe M, Iwai K, Tanaka K, Sato S, Sonoda A, Otani H, Murata K, Hanaoka J
  • 雑誌名: Eur J Radiol 巻: 98 ページ: 79-186
  • DOI: 10.1016/j.ejrad.2017.11.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parietal pleural invasion/adhesion of subpleural lung cancer: Quantitative 4-dimensional CT analysis using dynamic-ventilatory scanning (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakuma K, Yamashiro T, Moriya H, Murayama S, Ito H
  • 雑誌名: Eur J Radiol 巻: 86 ページ: 36-44
  • DOI: 10.1016/j.ejrad.2016.12.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asynchrony in respiratory movements between the pulmonary lobes in patients with chronic obstructive pulmonary disease: Continuous measurement of lung density by 4-dimensional dynamic-ventilation CT (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamashiro T, Moriya H, Matsuoka S, Nagatani Y, Tsubakimoto M, Tsuchiya N, Murayama S
  • 雑誌名: Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 巻: 12 ページ: 2101-2109
  • DOI: 10.2147/copd.s140247
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hyperinflated lungs compress the heart during expiration in COPD patients: a new finding on dynamic-ventilation computed tomography (2017)
  • 著者名/発表者名: Xu Y, Yamashiro T, Moriya H, Tsubakimoto M, Tsuchiya N, Nagatani Y, Matsuoka S, Murayama S
  • 雑誌名: Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 巻: 12 ページ: 3123-3131
  • DOI: 10.2147/copd.s145599
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Continuous quantitative measurement of the proximal airway dimensions and lung density on four-dimensional dynamic-ventilation CT in smokers (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuneo Yamashiro, Hiroshi Moriya, Maho Tsubakimoto, Shin Matsuoka, Sadayuki Murayama
  • 雑誌名: International Journal of Chronic Obstructtive Pulmonary Disease 巻: 11 ページ: 755-764
  • DOI: 10.2147/copd.s100658
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 胸部4DCT「呼吸ダイナミックCT」の臨床応用の可能性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山城恒雄
  • 雑誌名: 映像情報Medical 巻: 48 ページ: 120-124
• [学会発表] 4-dimensional chest CT under free breathing: The advantages of dynamic-ventilation CT for novel thoracic imaging (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamashiro T
  • 学会等名: 17th Asian-Oceanian Congress of Radiology
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Continuous measurement of lung density by dynamic-ventilation CT: synchrony in respiratory movements in COPD patients and non-COPD smokers (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamashiro T, Moriya H, Tsubakimoto M, Tsuchiya N, Murayama S
  • 学会等名: 8th International Workshop on Pulmonary Functional Imaging
  • 国際学会
• [学会発表] Asynchrony in respiratory movements between the pulmonary lobes of patients with COPD: Continuous measurement of lung density by dynamic-ventilation CT (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamashiro T, Moriya H, Tsubakimoto M, Tsuchiya N, Murayama S
  • 学会等名: 113th International Conference of the American Thoracic Society
  • 国際学会
• [学会発表] Asynchrony of respiratory movement in COPD patients: Continuous measurement of lung density in five lung lobes on four-dimensional dynamic-ventilation CT (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamashiro T, Moriya H, Tsubakimoto M, Tsuchiya N, Murayama S
  • 学会等名: 4th Meeting of the World Congress of Thoracic Imaging
  • 国際学会
• [学会発表] Preoperative assessment of parietal pleural invasion/adhesion of subpleural lung cancer: advantage of software-assisted analysis using 4-dimensional dynamic-ventilation CT (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamashiro T, Tsubakimoto M, Moriya H, Nagatani Y, Tsuchiya N, Murayama S
  • 学会等名: 103rd Annual Meeting of the Radiological Society of North America
  • 国際学会
• [学会発表] 胸部4D-CT「呼吸ダイナミックCT」 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山城恒雄
  • 学会等名: 第9回呼吸機能イメージング研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 呼吸ダイナミックCTを用いた喫煙者の連続的肺野濃度解析：左右の肺運動の同時性と閉塞性障害の関連 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山城恒雄、森谷浩史、椿本真穂、村山貞之
  • 学会等名: 第9回呼吸機能イメージング研究会
  • 発表場所: 京都大学（京都府京都市）
• [学会発表] Continuous measurement of lung density by dynamic-ventilation CT: synchrony in respiratory movements in COPD patients and non-COPD smokers (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsuneo Yamashiro, Hiroshi Moriya, Maho Tsubakimoto, Nanae Tsuchiya, Sadayuki Murayama
  • 学会等名: 8th International Workshop on Pulmonary Functional Imaging
  • 発表場所: Seoul
  • 国際学会
• [学会発表] Four-dimensional chest CT with free breathing: the use of dynamic-ventilatory scanning for various thoracic diseases (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuneo Yamashiro, Hiroshi Moriya, Yukihiro Nagatani, Osamu Honda, Atsuko Fujikawa, Sadayuki Murayama
  • 学会等名: 102nd Annual Meeting of the Radiological Society of North America
  • 発表場所: Chicago
  • 年月日: 2016-11-27
  • 国際学会
• [学会発表] Continuous quantitative measurement of the proximal airway dimensions and lung density on 4-dimensional dynamic-ventilation CT in smokers (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuneo Yamashiro, Hiroshi Moriya, Maho Tsubakimoto, Sadayuki Murayama
  • 学会等名: 第75回日本医学放射線学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
• [学会発表] Continuous measurement of lung density on dynamic-ventilation CT: disconnection in respiratory movement between the right and left lungs in patients with COPD (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuneo Yamashiro, Hiroshi Moriya, Maho Tsubakimoto, Sadayuki Murayama
  • 学会等名: 112th International Conference of the American Thoracic Society
  • 発表場所: San Francisco
  • 国際学会
• [学会発表] 肺容積で考える呼吸機能イメージング：2Dから4DCTへの道 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山城恒雄
  • 学会等名: 第52回日本医学放射線学会秋季臨床大会
  • 発表場所: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • 招待講演