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脱髄性疾患に対する統合的定量ミエリンイメージングの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K07997
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
研究機関徳島大学

研究代表者

金澤 裕樹  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (80714013)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード磁気共鳴画像(MRI) / 髄鞘(ミエリン) / 緩和時間 / 磁化率 / 拡散係数 / 磁化移動 / 機械学習 / ミエリン / MRI / MWF / MT / DKI / VBM / SVM
研究開始時の研究の概要

多発性硬化症などの脱髄疾患の診断のために,ミエリン含有量を測定することが重要になっている.本研究の目的は,MRIから算出できる緩和時間,磁化率,拡散係数,磁化移動の定量パラメータに着目した統合的ミエリンイメージング手法を開発し,脱髄疾患に対してミエリン含有量の定量解析を行うことである.この目的を達成するには,次の(A)(B)(C)に焦点を当て,最終的に(D)を達成するように研究を進める.
(A) 緩和時間および磁化移動解析を用い多成分緩和測定分析.
(B) QSMおよびDKI解析による白質構造の同定.
(C) CNNを用いた統合的定量ミエリンマップの構築.
(D) 脱髄疾患を対象とした臨床評価.

研究成果の概要

本研究は,核磁気共鳴画像法(MRI)から算出できる緩和時間,磁化率,拡散係数,磁化移動の定量パラメータに着目した統合的ミエリンイメージング手法を開発し,脱髄疾患に対してミエリン含有量の定量解析を行うことである.健常者データのmyelin water fraction(MWF),diffusion kurtosis imaging(DKI),quantitative susceptibility mapping(QSM),quantitative parameter mapping(QPM)を用いて,畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を用いた統合的定量ミエリンマップを構築した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ミエリン含有量を測定することは,多発性硬化症や認知症などの神経変性疾患の診断や治療方針の決定をするために重要になっている.しかし,ミエリン含有量の計測や,症状を呈し臨床的には脱髄性疾患と診断される病変(NAWM)の検出に,様々なMRIから算出される定量パラメータが適合し,相互的に関係があるか解明されていない.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] Myelin-weighted imaging derived from quantitative parameter mapping2022

    • 著者名/発表者名
      Kanazawa Yuki、Harada Masafumi、Taniguchi Yo、Hayashi Hiroaki、Abe Takashi、Otomo Maki、Matsumoto Yuki、Ono Masaharu、Ito Kosuke、Bito Yoshitaka、Haga Akihiro
    • 雑誌名

      European Journal of Radiology

      巻: 156 ページ: 110525-110525

    • DOI

      10.1016/j.ejrad.2022.110525

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative parameter mapping of contrast agent concentration and relaxivity and brain tumor extracellular pH2022

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Yuki、Harada Masafumi、Kanazawa Yuki、Taniguchi Yo、Ono Masaharu、Bito Yoshitaka
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-022-05711-z

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Editorial for “Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST) MRI for Differentiating Radiation Necrosis from Tumor Progression in Brain Metastasis: Application in a Clinical Setting”2022

    • 著者名/発表者名
      Kanazawa Yuki、Harada Masafumi
    • 雑誌名

      Journal of Magnetic Resonance Imaging

      巻: - 号: 6 ページ: 1-2

    • DOI

      10.1002/jmri.28461

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative analysis of vibration waves based on Fourier transform in magnetic resonance elastography2020

    • 著者名/発表者名
      Kosaka Ikuho、Kanazawa Yuki、Baba Kotaro、Hayashi Hiroaki、Harada Masafumi
    • 雑誌名

      Radiological Physics and Technology

      巻: 13 号: 3 ページ: 268-275

    • DOI

      10.1007/s12194-020-00579-y

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reproducibility and Variability of Quantitative Cerebral Blood Flow Measured by Multi-delay 3D Arterial Spin Labeling According to Sex and Menstrual Cycle2020

    • 著者名/発表者名
      Otomo Maki、Harada Masafumi、Abe Takashi、Matsumoto Yuki、Abe Yumi、Kanazawa Yuki、Miyoshi Mitsuharu、Kabasawa Hiroyuki、Takahashi Yoshitake
    • 雑誌名

      The Journal of Medical Investigation

      巻: 67 号: 3.4 ページ: 321-327

    • DOI

      10.2152/jmi.67.321

    • NAID

      130007936887

    • ISSN
      1343-1420, 1349-6867
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Conversion map from quantitative parameter mapping to myelin water fraction2022

    • 著者名/発表者名
      Shun Kitano, Yuki Kanazawa, Masafumi Harada, Yo Taniguchi, Yuki Matsumoto, Hiroaki Hayashi, Kosuke Ito, Yoshitaka Bito and Akihiro Haga
    • 学会等名
      ISMRM
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of self-calibrating B1 correction for three-dimensional variable flip angle T1 mapping2022

    • 著者名/発表者名
      Nagomi Fukuda, Yuki Kanazawa, Hiroaki Hayashi, Yuki Matsumoto, Masafumi Harada, Motoharu Sasaki and Akihiro Haga
    • 学会等名
      ISMRM
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of brain tumor and surrounding tissue activity using multi-pool CEST imaging on 3 Tesla scanner2022

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kanazawa, Masafumi Harada, Mitsuharu Miyoshi and Yuki Matsumoto
    • 学会等名
      ISMRM
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Blood Flow and Plaque Vulnerability in Carotid Artery Stenosis Focusing on Morphological and Component Characteristics2022

    • 著者名/発表者名
      Yuki Matsumoto, Yuki Kanazawa, Yuki Kinjo, Masafumi Harada, Toshiaki Miyati, Hiroaki Hayashi, Mitsuharu Miyoshi, Naoki Maeda, Yasuhisa Kanematsu, Yasushi Takagi and Akihiro Haga
    • 学会等名
      ISMRM
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Determination of Alzheimer's disease based on morphology and atrophy using machine learning combined with automated segmentation2022

    • 著者名/発表者名
      Natsuki Ikemitsu, Yuki Kanazawa, Akihiro Haga, Hiroaki Hayashi, Yuki Matsumoto and Masafumi Harada
    • 学会等名
      ISMRM
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Derivation of Water Exchange Constants between Components using Quantitative Parameter Mapping (QPM)2021

    • 著者名/発表者名
      Naoki Maeda, Yuki Kanazawa, Masafumi Harada, Yo Taniguchi, Yuki Matsumoto, Hiroaki Hayashi, Kosuke Ito, Yoshitaka Bito and Akihiro Haga
    • 学会等名
      ISMRM 29th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Brain Tumor Characterization and Assessment using Automatic Detection of Extracellular pH Change2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki Matsumoto, Masafumi Harada, Yuki Kanazawa, Yo Taniguchi, Masaharu Ono and Yoshitaka Bito
    • 学会等名
      ISMRM 29th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Myelin imaging derived quantitative parameter mapping compared to myelin water fraction2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kanazawa, Masafumi Harada, Yo Taniguchi, Syun Kitano, Nagomi Fukuda, Yuki Matsumoto, Hiroaki Hayashi, Kosuke Ito, Yoshitaka Bito and Akihiro Haga
    • 学会等名
      ISMRM 29th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] What Is The Extracellular pH Of Brain Tumors And How Can We Detect Brain Tumors Using Gadolinium-based-contrast Agents?2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki Matsumoto, Masafumi Harada, Yuki Kanazawa, Taniguchi Yo, Ono Masaharu and Bito Yoshitaka
    • 学会等名
      RSNA2021 (Radiological Society of North America)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Is It Possible to Evaluate Morphological Carotid Artery Stenosis Information Using NASCET Criteria?2021

    • 著者名/発表者名
      Naoki Maeda, Yuki Kanazawa, Yuki Kinjo, Yuki Matsumoto, Masafumi Harada, Tosiaki Miyati, Hiroaki Hayashi, Mitsuharu Miyoshi, Yasuhisa Kanematsu, Yasushi Takagi, and Akihiro Haga
    • 学会等名
      RSNA2021 (Radiological Society of North America)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of Brain Tumors using Amide Proton and Nuclear Overhauser Effect at 3 Tesla MR Scanner2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kanazawa, Masafumi Harada, Mitsuharu Miyoshi, Takashi Abe, Yuki Matsumoto and Yasushi Takagi
    • 学会等名
      28th Virtual Conference of ISMRM
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical Exchange Saturation Transfer Imaging for Atherosclerotic Plaques2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kanazawa, Masafumi Harada, Tosiaki Miyati, Takashi Abe, Mitsuharu Miyoshi, Yuki Matsumoto, Hiroaki Hayashi, Yasuhisa Kanematsu and Yasushi Takagi
    • 学会等名
      28th Virtual Meeting of ISMRM
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Calculation of Concentration of Contrast Media, Relaxivity, Extracellular pH and Oxygen Extraction Fraction for Brain Tumor Characterization2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Matsumoto, Masafumi Harada, Yuki Kanazawa, Takashi Abe, Maki Ohtomo, Taniguchi Yo, Ono Masaharu and Bito Yoshitaka
    • 学会等名
      28th Virtual Meeting of ISMRM
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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