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脳脊髄疾患による四肢の運動感覚機能障害の回復過程における脊髄の微細構造変化の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K08161
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分52040:放射線科学関連
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, 客員准教授 (40334867)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード脊髄MRI / 拡散定量値 / ミエリン定量 / 再生医療 / 脊髄 / MRI / 定量的MRI / 軸索 / 髄鞘 / 定量分析 / 微細構造変化
研究開始時の研究の概要

様々な脳脊髄疾患により、四肢の運動感覚機能障害が起こりうるが、適切なリハビリテーションにより、その機能は回復しうる。ただし、脳や脊髄の神経軸索の損傷は通常不可逆的と言われており、通常の機能訓練では再生はしない。
申請者は、MRIで非侵襲的に、生体で観察可能な脊髄の微細構造(髄鞘や軸索)に着目し、その変化が重要な役割を果たしている新たな可能性を確認した。そこで本研究では、脳脊髄疾患による障害の回復過程における脊髄の微細構造変化の解明を目的に、MRIによる包括的な評価を実施する。
本研究で得られた成果はすぐに臨床に反映されうるもので、正しい病態理解、さらに再生医療を含む治療法決定に寄与するものである。

研究成果の概要

本研究では、脊髄脊椎のMRI撮像手法と解析法の最適化を行い、臨床応用のための基盤を築いた。高度かつ新たな撮像技術を用いて高分解能の撮像を実現し、MPGパルスの検討により新たな定量値を取得した。また、Spinal cord toolboxを用いた解析法の妥当性を確認し、定量的MRIデータベースの構築を試みた。頚椎症性脊髄症の患者に対するMRIデータの解析結果から、臨床的バイオマーカーの有用性も確認された。COVID-19の影響でデータ収集に制約があったものの、臨床応用への可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の結果は、MRIを用いた脊髄の定量的な微細構造解析を目的とした撮像や解析が、かなり高度なレベルで臨床における条件下でも可能であることを示すものであった。社会的意義としては、現在、臨床で広く普及している形態的なMRI撮像ではとらえることが困難な、脊髄内における健常および病的な微細構造変化をMRIで定量的に評価することが可能であることを意味し、客観的な画像を用いた脊髄の評価方法として重要である結果と考えられた。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] Ecole Polytechnique de Montreal/Institute of Biomedical Engineering(カナダ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Ecole Polytechnique de Montreal(カナダ)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Advanced Diffusion MR Imaging for Multiple Sclerosis in the Brain and Spinal Cord2022

    • 著者名/発表者名
      Hori Masaaki、Maekawa Tomoko、Kamiya Kouhei、Hagiwara Akifumi、Goto Masami、Takemura Mariko Yoshida、Fujita Shohei、Andica Christina、Kamagata Koji、Cohen-Adad Julien、Aoki Shigeki
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance in Medical Sciences

      巻: 21 号: 1 ページ: 58-70

    • DOI

      10.2463/mrms.rev.2021-0091

    • NAID

      130008166246

    • ISSN
      1347-3182, 1880-2206
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Low-Field Magnetic Resonance Imaging2021

    • 著者名/発表者名
      Hori Masaaki、Hagiwara Akifumi、Goto Masami、Wada Akihiko、Aoki Shigeki
    • 雑誌名

      Investigative Radiology

      巻: 56 号: 11 ページ: 669-679

    • DOI

      10.1097/rli.0000000000000810

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 特集 脊椎脊髄MRI再入門-これだけは知っておこう Advanced MRIとしての拡散強調像2020

    • 著者名/発表者名
      堀 正明, 鈴木 賢一, 神谷 昂平, 古寺 順一, 水村 直
    • 雑誌名

      脊椎脊髄ジャーナル

      巻: 33 号: 1 ページ: 51-56

    • DOI

      10.11477/mf.5002201292

    • ISSN
      0914-4412
    • 年月日
      2020-01-25
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Multiband-EPIにおけるLeakage Artifactの抑制技術の影響2020

    • 著者名/発表者名
      岩崎 敬, 福永 一星, 濱崎 望, 佐藤 秀二, 小美野 高志, 芳士戸 治義, 村田 勝俊, 堀 正明, 京極 伸介, 青木 茂樹
    • 雑誌名

      順天堂保健医療学雑誌

      巻: 1 ページ: 30-38

    • NAID

      40022697746

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 拡散テンソルトラクトグラフィーにおけるMulti-Band Read Out Segmented EPIの初期検討(Comparison between Multi-Band Readout-Segmented Echo-Planar Imaging and Single-Shot Echo-Planar Imaging by Diffusion Tensor Tractography: A Preliminary Study)(英語)2020

    • 著者名/発表者名
      福永 一星, 堀 正明, 村田 勝俊, 濱崎 望, 佐藤 秀二, 芳士戸 治義, 坂野 康昌, 青木 茂樹
    • 雑誌名

      順天堂保健医療学雑誌

      巻: 1 ページ: 17-22

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 脊髄疾患のMRI2020

    • 著者名/発表者名
      堀 正明、神谷 昂平、鈴木 賢一、高橋 木綿子
    • 雑誌名

      神経治療学

      巻: 37 号: 6 ページ: S204-S204

    • DOI

      10.15082/jsnt.37.6_S204

    • NAID

      130007922587

    • ISSN
      0916-8443, 2189-7824
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] NODDI in clinical research2020

    • 著者名/発表者名
      Kamiya Kouhei、Hori Masaaki、Aoki Shigeki
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience Methods

      巻: 346 ページ: 108908-108908

    • DOI

      10.1016/j.jneumeth.2020.108908

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Age-Related Changes in Relaxation Times, Proton Density, Myelin, and Tissue Volumes in Adult Brain Analyzed by 2-Dimensional Quantitative Synthetic Magnetic Resonance Imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara Akifumi、Fujimoto Kotaro、Kamagata Koji、Murata Syo、Irie Ryusuke、Kaga Hideyoshi、Someya Yuki、Andica Christina、Fujita Shohei、Kato Shimpei、Fukunaga Issei、Wada Akihiko、Hori Masaaki、Tamura Yoshifumi、Kawamori Ryuzo、Watada Hirotaka、Aoki Shigeki
    • 雑誌名

      Investigative Radiology

      巻: 56 号: 3 ページ: 163-172

    • DOI

      10.1097/rli.0000000000000720

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Utility and validity of neurite orientation dispersion and density imaging with diffusion tensor imaging to quantify the severity of cervical spondylotic myelopathy and assess postoperative neurological recovery.2020

    • 著者名/発表者名
      Iwama T, Ohba T, Okita G, Ebata S, Ueda R, Motosugi U, Onishi H, Haro H, Hori M.
    • 雑誌名

      Spine J.

      巻: 20 号: 3 ページ: 417-425

    • DOI

      10.1016/j.spinee.2019.10.019

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Anisotropic and Isotropic Kurtosis Estimation of Spinal Cord Microstructure in Multiple Sclerosis and Neuromyelitis Optica Spectrum Disorder2023

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Hori, Akifumi Hagiwara, Kazumasa Yokoyama, Issei Fukunaga, Katsuhiro Sano, Koji Kamagata, Katsutoshi Murata, Shohei Fujita, ChristinaAndica, Akihiko Wada, Kouhei Kamiya, Julien Cohen-Adad, Shigeki Aoki
    • 学会等名
      International Society for Magnetic Resonance in Medicine 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Free Water Eliminated White Matter Tract Integrity of Spinal Cord in Multiple Sclerosis and Neuromyelitis Optica Spectrum Disorder2022

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Hori , Kouhei Kamiya , Akifumi Hagiwara , Kazumasa Yokoyama , Issei Fukunaga , Katsuhiro Sano , Koji Kamagata , Katsutoshi Murata , Shohei Fujita , Christina Andica , Akihiko Wada , Julien Cohen-Adad , and Shigeki Aoki
    • 学会等名
      ISMRM 2022 第30回国際磁気共鳴学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Free Water Eliminated White Matter Tract Integrity of Spinal Cord in Multiple Sclerosis and Neuromyelitis Optica Spectrum Disorder2021

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Hori, Kouhei Kamiya, Akifumi Hagiwara, Kazumasa Yokoyama, Issei Fukunaga, Katsuhiro Sano, Koji Kamagata, Katsutoshi Murata, Shohei Fujita, Christina Andica, Akihiko Wada, Julien Cohen-Adad, and Shigeki Aoki
    • 学会等名
      ISMRM 2021 第29回国際磁気共鳴学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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