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新規Multi-Parametric定量MRIの開発とてんかん焦点検出への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K17150
研究種目

若手研究

配分区分基金
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

萩原 彰文  順天堂大学, 医学部, 准教授 (20768535)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードMRI / Na MRI / てんかん / FCD / CEST / synthetic MRI / Focal Cortical Dysplasia / Synthetic MRI / quantitative MRI / Multi-parametric MRI / 脳 / Deep Learning
研究開始時の研究の概要

てんかん焦点の同定は手術結果の向上に重要であるが、MRIなどの非侵襲的な方法では30%の患者で同定できず、頭蓋骨に穴をあける侵襲的な脳波検査が実施されることが多 い。そこで本研究では、Multi-Parametric定量MRI手法を開発し、脳統計画像解析やDeep Learning等の手法を用いて従来法MRIにて同定困難なてんかん焦点を検出する低侵襲で客観的な手法を確立することを目的とする。

研究成果の概要

てんかんは神経細胞の過剰な電気的興奮により引き起こされる疾患であるため、一般的に行われている1Hを用いたMRIではなく、23Naを用いたNa MRIによりてんかん焦点の検出力の向上が期待できる。そこで本研究では、従来法MRIにて同定困難なてんかん焦点を検出する低侵襲で客観的な手法を確立することを目的として、Na MRIを加えた新規Multi-Parametric定量MRIを開発することを目的として行った。Na MRIのdouble half-echoやH MRIとの同時撮像、てんかん疾患であるFCDの病態解析などの成果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Na MRIの撮像時間短縮を目的としたdouble half-echo撮像の実装やNaとH MRIの同時撮像を達成した。Na MRIは通常のH MRIと別のコイルで別途撮像することが必要であり、それが臨床導入を妨げていた。本研究により、Na MRIの臨床普及を進める素地が整えることができたと考えられる。また、FCDのMRIによる病態解明を行ったことで、今後MRIによるFCDの検出力を向上させる検討の素地を整えることができたと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 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

    (13件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 6件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 11件)

  • [国際共同研究] UCLA(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Multiparametric MRI2023

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara Akifumi、Fujita Shohei、Kurokawa Ryo、Andica Christina、Kamagata Koji、Aoki Shigeki
    • 雑誌名

      Investigative Radiology

      巻: Publish Ahead of Print ページ: 1-13

    • DOI

      10.1097/rli.0000000000000962

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Low rank off-resonance correction for double half-echo k-space acquisitions2022

    • 著者名/発表者名
      Bydder Mark、Ali Fadil、Saucedo Andres、Ghodrati Vahid、Samsonov Alexei、Akhtari Massoud、Wang Chencai、Hagiwara Akifumi、Yao Jingwen、Ellingson Ben
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance Imaging

      巻: 94 ページ: 43-47

    • DOI

      10.1016/j.mri.2022.08.017

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Rigid real-time prospective motion-corrected three-dimensional multiparametric mapping of the human brain2022

    • 著者名/発表者名
      Fujita Shohei、Hagiwara Akifumi、Takei Naoyuki、Fukunaga Issei、Hagiwara Yasuhiro、Ogawa Takashi、Hatano Taku、Rettmann Dan、Banerjee Suchandrima、Hwang Ken-Pin、Amemiya Shiori、Kamagata Koji、Hattori Nobutaka、Abe Osamu、Aoki Shigeki
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 255 ページ: 119176-119176

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2022.119176

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differentiation between multiple sclerosis and neuromyelitis optica spectrum disorders by multiparametric quantitative MRI using convolutional neural network2021

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara Akifumi、Otsuka Yujiro、Andica Christina、Kato Shimpei、Yokoyama Kazumasa、Hori Masaaki、Fujita Shohei、Kamagata Koji、Hattori Nobutaka、Aoki Shigeki
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Neuroscience

      巻: 87 ページ: 55-58

    • DOI

      10.1016/j.jocn.2021.02.018

    • 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] Effect of hybrid of compressed sensing and parallel imaging on the quantitative values measured by 3D quantitative synthetic MRI: A phantom study2021

    • 著者名/発表者名
      Murata Syo、Hagiwara Akifumi、Fujita Shohei、Haruyama Takuya、Kato Shimpei、Andica Christina、Kamagata Koji、Goto Masami、Hori Masaaki、Yoneyama Masami、Hamasaki Nozomi、Hoshito Haruyoshi、Aoki Shigeki
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance Imaging

      巻: 78 ページ: 90-97

    • DOI

      10.1016/j.mri.2021.01.001

    • 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] Accelerated Isotropic Multiparametric Imaging by High Spatial Resolution 3D-QALAS With Compressed Sensing2020

    • 著者名/発表者名
      Fujita Shohei、Hagiwara Akifumi、Takei Naoyuki、Hwang Ken-Pin、Fukunaga Issei、Kato Shimpei、Andica Christina、Kamagata Koji、Yokoyama Kazumasa、Hattori Nobutaka、Abe Osamu、Aoki Shigeki
    • 雑誌名

      Investigative Radiology

      巻: 56 号: 5 ページ: 292-300

    • DOI

      10.1097/rli.0000000000000744

    • 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
  • [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] Variability and Standardization of Quantitative Imaging: Monoparametric to Multiparametric Quantification, Radiomics, and Artificial Intelligence.2020

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara A, Fujita S, Ohno Y, Aoki S.
    • 雑誌名

      Investigative Radiology

      巻: - 号: 9 ページ: 601-616

    • DOI

      10.1097/rli.0000000000000666

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deep Learning Approach for Generating MRA Images From 3D Quantitative Synthetic MRI Without Additional Scans2020

    • 著者名/発表者名
      Fujita Shohei、Hagiwara Akifumi、Otsuka Yujiro、Hori Masaaki、Takei Naoyuki、Hwang Ken-Pin、Irie Ryusuke、Andica Christina、Kamagata Koji、Akashi Toshiaki、Kunishima Kumamaru Kanako、Suzuki Michimasa、Wada Akihiko、Abe Osamu、Aoki Shigeki
    • 雑誌名

      Investigative Radiology

      巻: 55 号: 4 ページ: 249-256

    • DOI

      10.1097/rli.0000000000000628

    • 関連する報告書
      2019 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] Myelin Measurement Using Quantitative Magnetic Resonance Imaging: A Correlation Study Comparing Various Imaging Techniques in Patients with Multiple Sclerosis2020

    • 著者名/発表者名
      Saccenti Laetitia、Hagiwara Akifumi、Andica Christina、Yokoyama Kazumasa、Fujita Shohei、Kato Shimpei、Maekawa Tomoko、Kamagata Koji、Le Berre Alice、Hori Masaaki、Wada Akihiko、Tateishi Ukihide、Hattori Nobutaka、Aoki Shigeki
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 9 号: 2 ページ: 393-393

    • DOI

      10.3390/cells9020393

    • 関連する報告書
      2019 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] Three-dimensional high-resolution simultaneous quantitative mapping of the whole brain with 3D-QALAS: An accuracy and repeatability study2019

    • 著者名/発表者名
      Fujita Shohei、Hagiwara Akifumi、Hori Masaaki、Warntjes Marcel、Kamagata Koji、Fukunaga Issei、Andica Christina、Maekawa Tomoko、Irie Ryusuke、Takemura Mariko Yoshida、Kumamaru Kanako Kunishima、Wada Akihiko、Suzuki Michimasa、Ozaki Yutaka、Abe Osamu、Aoki Shigeki
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance Imaging

      巻: 63 ページ: 235-243

    • DOI

      10.1016/j.mri.2019.08.031

    • 関連する報告書
      2019 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] White Matter Abnormalities in Multiple Sclerosis Evaluated by Quantitative Synthetic MRI, Diffusion Tensor Imaging, and Neurite Orientation Dispersion and Density Imaging2019

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara A.、Kamagata K.、Shimoji K.、Yokoyama K.、Andica C.、Hori M.、Fujita S.、Maekawa T.、Irie R.、Akashi T.、Wada A.、Suzuki M.、Abe O.、Hattori N.、Aoki S.
    • 雑誌名

      American Journal of Neuroradiology

      巻: 40 ページ: 1642-1648

    • DOI

      10.3174/ajnr.a6209

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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