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上部消化管穿孔への非放射性Xe・Kr気体造影剤を使用したCT撮影法の基礎的検討

研究課題

研究課題/領域番号 20K16689
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
研究機関山形大学

研究代表者

平賀 利匡  山形大学, 医学部, 助教 (60612223)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード消化管穿孔 / 非放射性Xeガス / 非放射性Krガス / 酸素 / 3種混合ガス / dual-energy CT / CT / 上部消化管穿孔 / Xeガス / Krガス
研究開始時の研究の概要

上部消化管穿孔の診断には、通常緊急内視鏡や造影CT検査が用いられるが、患者の状態によっては緊急消化管内視鏡やCT検査でのヨード造影剤使用が出来ない場合がある。このような患者に唯一施行可能なのは単純CTであるが、上部消化管穿孔部位の確実な診断は困難な場合が多い。我々は、このような患者の穿孔部位を同定するために非放射性Xe・Krガスを経口的に投与するCT撮影法を考案した。非放射性Xe・Krガスは誤嚥などの副作用のない気体の造影剤であり、消化管穿孔の診断能の向上が期待できる。本研究では上部消化管穿孔モデルを用いた動物実験で、非放射性Xe・Krガスを経口投与したCT撮影法の有用性を検討する。

研究実績の概要

令和2年度に非放射性Xe100%ガスと非放射性Kr100%ガス、また純酸素の高圧ガスを混合できる3種混合ガス作成機器を用いて、混合ガスを安全に作成できる環境を整えた。作成した混合ガスは当院で稼動しているSiemens社のdual-energy CTであるSOMATOM Definition Flashを使用し、当院放射線技師と協力して撮影した画像で測定を行った.Xe、Krガスの高騰のため使用するガス量が多量に使用しないように、また実験中の窒息に至らないようにするため、酸素20%、Xe・Kr40%ずつ(80kVでの予測値-926.8 HU・相対誤差%0.13、140kV+Snでの予測値-976.2 HU・相対誤差%0.03)を用いる事とした。
令和3年から動物実験を用いた生体内での気体撮影条件の模索と,動物実験に向けた関係各所との調整を行っていたが、コロナ流行、動物実験の撮影に関する指針変更があり、実験の遅延が生じていた。また令和3年11月に研究者の疾病が発覚、その後に治療・長期のリハビリのため、令和3年末~令和6年中旬まで実験を中断していた(1年延長申請)。
令和6年中旬から実験を再開し、ビニール袋を用いた模擬胃・消化管穿孔モデルを用いて、CANON社Aquillion Oneによる4D撮影を行い、4次元的な気流計測撮影を行った。16個の異なる条件のモデルでは、2名の放射線科医が先行部位からの期待造影剤の漏出を4段階評価で判定した。5 mm孔の7/8個、pin hallの4/8で先行部位が同定出来、読影者の結果は15/16例で一致した(重みづけCohen's κ=0.627, Cohen's κ=0.714)。Xe-Kr混合ガスを用いることで、消化管穿孔モデルにおける穿孔点の同定できる可能性があり、またそれは高い読影者間一致率を示した。この内容は今後、学会で発表予定である。

報告書

(5件)
  • 2024 実績報告書
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 非放射性同位体Xe,Kr,O2混合ガスとdual energy CTを用いた気流可視化技術の基礎的検討.2021

    • 著者名/発表者名
      平賀利匡,安部祥樹,金井貴幸,菅井康大,紺野義浩,松枝怜,豊口裕樹,佐藤俊光,柴田亜希子,鹿戸将史.
    • 学会等名
      第57回日本医学放射線学会 秋季臨床大会.
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 非放射性同位体Xe,Kr,O2混合ガスとdual energy CTを用いた気流可視化技術の基礎的検討.2021

    • 著者名/発表者名
      平賀利匡,安部祥樹,金井貴幸,菅井康大,紺野義浩,松枝怜,豊口裕樹,佐藤俊光,柴田亜希子,鹿戸将史.
    • 学会等名
      第145回日本医学放射線学会 北日本地方会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-12-26  

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