次世代拡散MRIによる特発性正常圧水頭症の病態解明

• 研究課題/領域番号: 17K16486
• 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: 順天堂大学
• 研究代表者: 入江 隆介 順天堂大学, 医学部, 助教 (30750210)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 特発性正常圧水頭症 / 拡散MRI / 脳画像解析 / 核磁気共鳴画像（ＭＲＩ）

研究成果の概要

特発性正常圧水頭症(iNPH)の脳微細構造の変化を解析するべく、iNPH患者の拡散MRIについての研究を行った。従来の拡散MRI手法に加え、次世代拡散MRIと呼ばれる最新の手法を組み合わせることにより、iNPH患者の脳において従来の解析で考えられていたものより広範囲の大脳白質で神経の障害や変性を生じていることを示し、神経線維の微細構造変化について皮質脊髄路の神経が拡大した脳室に圧排されるモデルの妥当性を確認することができた。また、近年画像診断の分野で盛んに研究が行われている機械学習についても研究に取り入れ、臨床的に鑑別が問題となるアルツハイマー病との画像分類について研究を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

特発性正常圧水頭症(iNPH)は治療可能な認知症という呼び名もある通り、早期診断、早期治療介入により患者QOLの向上へ寄与することができる。一方で、その病態生理は未解明な部分が多く、非侵襲的な手法であるMRIによって早期診断に役立てる指標の同定を目指すことは意義が大きい。iNPHにおける脳神経線維の画像評価はこれまでにも行われてきたが、病態を的確に説明する指標は確立されておらず、病態解明と早期診断の両面から疾患の理解に迫ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Guidelines for Management of Idiopathic Normal Pressure Hydrocephalus (Third Edition): Endorsed by the Japanese Society of Normal Pressure Hydrocephalus (2021)
  • 著者名/発表者名: NAKAJIMA Madoka、YAMADA Shigeki、MIYAJIMA Masakazu、Kazunari Ishii, ..... Chihiro Akiba, Kaito Kawamura, ...Hajime Arai. The research committee of idiopathic normal pressure hydrocephalus
  • 雑誌名: Neurologia medico-chirurgica 巻: 61 号: 2 ページ: 63-97
  • DOI: 10.2176/nmc.st.2020-0292
  • NAID: 130007986452
  • ISSN: 0470-8105, 1349-8029
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Accelerated acquisition of carotid MR angiography using 3D gradient-echo imaging with two-point Dixon (2020)
  • 著者名/発表者名: Irie Ryusuke、Amemiya Shiori、Ueyama Tsuyoshi、Suzuki Yuichi、Kamiya Kouhei、Takao Hidemasa、Mori Harushi、Abe Osamu
  • 雑誌名: Neuroradiology 巻: 62 号: 10 ページ: 1345-1349
  • DOI: 10.1007/s00234-020-02452-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Novel Deep Learning Approach with a 3D Convolutional Ladder Network for Differential Diagnosis of Idiopathic Normal Pressure Hydrocephalus and Alzheimer’s Disease (2020)
  • 著者名/発表者名: Irie Ryusuke、Otsuka Yujiro、Hagiwara Akifumi、Kamagata Koji、Kamiya Kouhei、Suzuki Michimasa、Wada Akihiko、Maekawa Tomoko、Fujita Shohei、Kato Shimpei、Nakajima Madoka、Miyajima Masakazu、Motoi Yumiko、Abe Osamu、Aoki Shigeki
  • 雑誌名: Magnetic Resonance in Medical Sciences 巻: 19 号: 4 ページ: 351-358
  • DOI: 10.2463/mrms.mp.2019-0106
  • NAID: 130007948913
  • ISSN: 1347-3182, 1880-2206
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Evaluating microstructure of the corticospinal tract in normal pressure hydrocephalus with diffusion MRI using oscillating gradient spin-echo (2019)
  • 著者名/発表者名: Irie R, Kamiya K, Hori M, Suzuki M, Kamagata K, Maekawa T, Fujita S, Takenaka Y, Fukunaga I, Nakajima M, Miyajima M, Murata K, Aoki S
  • 学会等名: ISMRM 27th Annual Meeting & Exhibition
  • 国際学会
• [学会発表] Residual extraction approach in the deep learning with 3D convolutional ladder network for differential diagnosis of idiopathic normal pressure hydrocephalus and Alzheimer’s disease (2018)
  • 著者名/発表者名: Irie R, Otsuka Y, Kamagata K, Suzuki M, Wada A, Hori M, Maekawa T, Fujita S, Andica C, Nakajima M, Miyajima M, Motoi Y, Aoki S
  • 学会等名: RSNA 104th Scientific Assembly and Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Deep learning-based image classification - focusing on iNPH and AD (2018)
  • 著者名/発表者名: Irie R
  • 学会等名: AIMS Neuroimaging in Chicago 2018
  • 招待講演
• [学会発表] Oscillating gradient spin-echo (OGSE)法を用いた正常圧水頭症患者の皮質脊髄路の評価 (2018)
  • 著者名/発表者名: 入江隆介, 神谷昂平, 堀正明, 鈴木通真, 鎌形康司, 福永一星, 武中祐樹, 村田勝俊, 中島円, 宮嶋雅一, 青木茂樹
  • 学会等名: 第48回日本神経放射線学会
• [学会発表] 特発性正常圧水頭症患者の白質線維におけるg-ratioの推定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 入江隆介、神谷昂平、堀正明、鈴木通真、鎌形康司、萩原彰文、武中祐樹、齊藤麻美、中島 円、宮嶋雅一、青木茂樹
  • 学会等名: 第47回日本神経放射線学会
• [学会発表] Imaging of idiopathic normal pressure hydrocephalus (2017)
  • 著者名/発表者名: Irie R
  • 学会等名: 3rd Frontiers of Neuroimaging Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] MTsat法を用いた特発性正常圧水頭症患者の白質ミエリン量の推定 (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryusuke Irie, Kouhei Kamiya, Masaaki Hori, Michimasa Suzuki, Akifumi Hagiwara, Tomoko Maekawa, Saori Koshino, Issei Fukunaga, Syo Murata, Takashi Iwasaki, Yuki Takenaka, Moeko Horita, Madoka Nakajima, Masakazu Miyajima, Shigeki Aoki
  • 学会等名: 第45回日本磁気共鳴医学会大会