静脈血栓塞栓の質的診断に繋がるDual-energy CTによる血栓の成分解析

• 研究課題/領域番号: 21K07706
• 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: 宮崎大学
• 研究代表者: 古小路 英二 宮崎大学, 医学部, 講師 (00423723)
• 研究分担者: 山下 篤 宮崎大学, 医学部, 教授 (90372797)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: Dual-energy CT / 血栓 / 静脈血栓塞栓症 / 静脈血栓

研究開始時の研究の概要

静脈血栓にはフィブリンや赤血球のみならず、血小板や白血球の強い関与が示されており、治療効果へ影響していることが示唆されている。本研究では、近年導入が進んでいるDual-energy CTによる血栓の詳細な性状評価は可能かという点を明らかにするものであり、特に血栓中の細胞成分や器質化の程度などの血栓性状とCT値、実効原子番号、および電子密度との関連を明らかにするものである。この解析ができれば血栓の性状に合わせた治療法の選択が可能になるものと思われ、これまで不十分であった静脈血栓塞栓症の治療法の確立にも大いに寄与するものと考えられる。

研究実績の概要

近年導入が進んでいるDual-energy CTにおいては、2種類の異なる管電圧のX線で同時に撮影することにより、これまで困難であった血栓などの微細な構造の組成を弁別することが可能となった。本研究ではこのモダリティを用いて血栓の詳細な性状評価を行い、血栓症の治療、予防に貢献することを目的とする。検討項目としてまず、Dual-energy CTにて撮影された静脈血栓塞栓症例における血栓のCT値、実効原子番号値、電子密度値を測定し、各測定値と血栓の部位、発症時期、遊離の有無、器質化との関連等の解析を行う。また、生体内実験としてウサギの静脈血栓モデルを作成し、血栓形成後の各時期の静脈を採取し、Dual-energy CTにて撮影、解析を行う計画とした。本研究での実験として、ウサギ頚静脈を用いて各時期の血栓を作成した。具体的には血栓形成後1日、3日、1週間、2週間、4週間目に頚静脈を採取し標本を固定、その後スライド切片を作成し、血栓の組織学的評価を行った。各血栓中の成分（赤血球、マクロファージ、平滑筋細胞、鉄、コラーゲン等）の陽性部位、面積率を測定した。結果として、初期は全体が赤血球を主体とした血栓であり、徐々にマクロファージ、平滑筋細胞、鉄、コラーゲンが種々の割合で増加する器質化血栓への性状と変化した。本年度の検討では免疫染色の一部で反応が弱い項目が認められ、凍結標本として保存し、切片を作成・評価する項目を追加した。ウサギ頸静脈に対するDual-energy CTでの撮影においては、これらの静脈血栓の性状と血栓のCT値、実効原子番号値、電子密度値との関連の検討を継続して行った。この結果の検討より、4週間目を除外した状態での評価を行っている。また、臨床例の検討として評価対象時期に撮影した静脈血栓塞栓症の症例の画像評価を行った。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究として予定していた静脈血栓の性状分析を組織学的に行った。血栓形成後の各時期において、赤血球、マクロファージ、平滑筋細胞、鉄、コラーゲン成分等の差異が認められた。また、この各時期とDual-energy CTで得られたCT値、実効原子番号値、電子密度値の解析ではそれぞれ有意差が示唆され、血栓の性状とCT画像との関連性が期待される。また、静脈血栓塞栓症症例についても血栓の評価を継続した。

今後の研究の推進方策

ウサギの静脈血栓モデルを作成し、生体内実験を継続する。これまでに得られた結果をもとに、検討項目の追加、修正を検討する。また、過去にDual-energyCT検査を受けた静脈血栓塞栓症例を抽出し、下肢深部静脈および肺塞栓血栓中のCT値、実効原子番号値、電子密度値の解析を行い、血栓症の経過、部位、患者背景、血液データ所見等との関連を検討、解析を継続する。