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造影後拡散テンソル画像による真の心筋配列の画像化と肥大型心筋症の新規診断法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 23K14910
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
研究機関北海道大学

研究代表者

常田 慧徳  北海道大学, 歯学研究院, 助教 (80944868)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード拡散テンソル画像 / 肥大型心筋症 / MRI / ガドリニウム造影剤
研究開始時の研究の概要

病理学的所見でみられる錯綜配列は肥大型心筋症に特徴的であり、心筋細胞の配列に着目した画像診断を確立できれば、肥大型心筋症の診断に有用と考えられる。MRIでの拡散テンソル画像はその有望な候補であるが、細胞外間質の水分子からの信号の影響を大きく受けるため、真の心筋細胞の配列を反映できていないという問題があった。
本研究では、ガドリニウム造影剤の投与後に拡散テンソル画像を撮像することで、細胞外間質の影響を排除した真の心筋配列イメージングを行う手法を確立する。それにより、錯綜配列をターゲ ットとして、左室肥大疾患から肥大型心筋症を診断する新規の手法の確立を目指す。

研究実績の概要

拡散テンソル画像は、心筋細胞の配列を画像化することが可能であり、心筋症の新規診断手法として有望であるが、細胞間質の水分子からの信号の影響を大きく受けるという限界がある。本研究は、左室肥大を呈する疾患を対象として、ガドリニウム造影剤を用いて拡散テンソル画像を撮像することで、間質の影響を除外した新規イメージング手法を確立することを目的としてスタートした。
今年度は、当院のMRI装置に最適な拡散テンソル画像の撮像手法の検討にまず着手した。拡散テンソル画像の撮像手法には、いくつかの種類があり、それぞれメリット・デメリットがある。それぞれの撮像手法を用いた今後の研究の実行可能性についてファントムを用いた予備実験を行い、最適な撮像手法を決定した。次に、この撮像手法の中で最適なパラメータを探索し、安定して撮像できるパラメータの候補を選択した。これにより、実際の患者やボランティアで撮像する準備が整った。
次に、ガドリニウム造影剤による信号変化をファントムで確認するため、使用予定の撮像手法・撮像パラメータを用いてガドリニウム造影剤を用いないファントムでまず予備実験を行った。次年度では、実際にガドリニウム造影剤を用いたファントムで実験を行う予定である。
これと並行して、当院の倫理審査委員会にボランティアおよび患者の撮像に関する審査を依頼しており、今年度末に研究実施の承認を得た。次年度始めから患者やボランティアのリクルートを開始し、実際の患者での症例集積を開始する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

今年度では、①当院のMRI装置に最適な拡散テンソル画像の撮像手法およびそのパラメータを決定、②当院での撮像手法を用いたファントムでのガドリニウム造影剤による信号変化の確認、③当院の倫理審査委員会の承認を得てボランティアおよび患者の撮像を開始、の3点を実施予定であった。
このうち、①の当院での拡散テンソル画像の最適手法・パラメータの調整が想定以上に難航し、複数回パラメータやシーケンスの変更が必要になったため、撮像手法・パラメータの設定の完了が今年度の終わりまで遅延した。その影響で、②③の当院でのファントム撮像や倫理委員会への申請も若干遅延している状況にある。ただし、ファントム撮像に関しては予備実験が終了した状態にあり、本撮像の準備をしている段階にある。また、倫理委員会での審査も今年度末に承認され、次年度からの登録開始を予定しているため、大幅な遅れではないと考えている。

今後の研究の推進方策

今年度に実施予定であったガドリニウム造影剤を用いたファントム撮像を実施し、当院での拡散テンソル画像の撮像手法・パラメータを用いたガドリニウム造影剤による信号変化を確認し、造影剤濃度と信号変化との相関を検討する。
次年度から患者のリクルートが開始予定であり、実際の患者を撮像して症例数を増やしていく。患者に対しては、拡散テンソル画像から得られるパラメータの、造影剤による変化を確認する。また、拡散テンソル画像から得られるパラメータの変化量と、ECV(extracellular volume fraction)を含めた通常の心臓MRIで得られるパラメータとの相関を検討する。最終的な肥大型心筋症の診断能に関する検討は最終年度に行うことを想定しているが、ある程度リクルートがうまくいった場合は、preliminaryに検討することも考慮する。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Accumulation of Technetium-99m Tetrofosmin on Myocardial Perfusion Scintigraphy in a Patient With Immunoglobulin G4-Related Coronary Periarteritis2024

    • 著者名/発表者名
      Tsuneta Satonori、Suno Kenichiro、Fujieda Yuichiro、Watanabe Masaya、Watanabe Shiro、Hirata Kenji、Nagai Toshiyuki、Kudo Kohsuke
    • 雑誌名

      Canadian Journal of Cardiology

      巻: 40 号: 3 ページ: 450-451

    • DOI

      10.1016/j.cjca.2023.10.021

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of epicardial adipose tissue inflammation and adipocyte size on postoperative atrial fibrillation in patients after cardiovascular surgery2024

    • 著者名/発表者名
      Natsui H、Watanabe M、Yokota T、Tsuneta S、Fumoto Y、Handa H、Shouji M、Koya J、Nishino K、Tatsuta D、Koizumi T、Kadosaka T、Nakao M、Koya T、Temma T、Ito Y、Hatanaka K、Hatanaka Y、Yasushige S、Wakasa S、Miura S、Masuda T、Nishioka N、Naraoka S、Ochi K、Kudo T、Ishikawa T、Anzai T
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 12 号: 6

    • DOI

      10.14814/phy2.15957

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prognostic Value of Combined Assessments of Late Gadolinium Enhancement and Fluorodeoxyglucose Uptake in Cardiac Sarcoidosis2024

    • 著者名/発表者名
      Kazui Sho、Takenaka Sakae、Nagai Toshiyuki、Tsuneta Satonori、Hirata Kenji、Kato Yoshiya、Komoriyama Hirokazu、Kobayashi Yuta、Takahashi Akinori、Kamiya Kiwamu、Temma Taro、Sato Takuma、Tada Atsushi、Yasui Yutaro、Nakai Michikazu、Sato Takahiro、Tsujino Ichizo、Kudo Kohsuke、Konno Satoshi、Anzai Toshihisa
    • 雑誌名

      JACC: Cardiovascular Imaging

      巻: - 号: 6 ページ: 710-712

    • DOI

      10.1016/j.jcmg.2024.01.010

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Echocardiographic estimation of right ventricular diastolic stiffness based on pulmonary regurgitant velocity waveform analysis in precapillary pulmonary hypertension2024

    • 著者名/発表者名
      Nagai Yui、Murayama Michito、Kaga Sanae、Shima Hideki、Tsuneta Satonori、Yokoyama Shinobu、Nishino Hisao、Goto Mana、Suzuki Yukino、Yanagi Yusuke、Ishizaka Suguru、Iwano Hiroyuki、Nakamura Junichi、Sato Takahiro、Tsujino Ichizo
    • 雑誌名

      The International Journal of Cardiovascular Imaging

      巻: - 号: 5 ページ: 1123-1134

    • DOI

      10.1007/s10554-024-03083-1

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of Echo-Planar Imaging and Compressed Sensing in the Estimation of Flow Metrics from Aortic 4D Flow MR Imaging: A Healthy Volunteer Study2024

    • 著者名/発表者名
      Aono Satoru、Tsuneta Satonori、Nishioka Noriko、Aoike Takuya、Hirayama Hiroyuki、Ishizaka Kinya、Kwon Jihun、Yoneyama Masami、Fujima Noriyuki、Kudo Kohsuke
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance in Medical Sciences

      巻: - 号: 2 ページ: 241-252

    • DOI

      10.2463/mrms.mp.2023-0011

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clinical utility of single-shot echo-planar diffusion-weighted imaging using L1-regularized iterative sensitivity encoding in prostate MRI2023

    • 著者名/発表者名
      Nishioka Noriko、Fujima Noriyuki、Tsuneta Satonori、Yoneyama Masami、Matsumoto Ryuji、Abe Takashige、Kimura Rina、Sakamoto Keita、Kato Fumi、Kudo Kohsuke
    • 雑誌名

      Medicine

      巻: 102 号: 17 ページ: e33639-e33639

    • DOI

      10.1097/md.0000000000033639

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prognostic Value of Liver Fibrotic Markers in Patients With Heart Failure2023

    • 著者名/発表者名
      Tada Ai、Nagai T、Kato Y、Oyama-Manabe N、Tsuneta S、Nakai M、Yasui Y、Kazui S、Takahashi Y、Saiin K、Naito S、Takenaka S、Mizuguchi Y、Kobayashi Y、Ishizaka S、Omote K、Sato T、Konishi T、Kamiya K、Kudo K、Anzai T
    • 雑誌名

      The American Journal of Cardiology

      巻: 200 ページ: 115-123

    • DOI

      10.1016/j.amjcard.2023.05.033

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differences in blood flow dynamics between balloon- and self-expandable valves in patients with aortic stenosis undergoing transcatheter aortic valve replacement2023

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Y、Kamiya K、Nagai T、Tsuneta S、Oyama-Manabe N、Hamaya T、Kazui S、Yasui Y、Saiin K、Naito S、Mizuguchi Y、Takenaka S、Tada A、Ishizaka S、Kobayashi Y、Omote K、Sato T、Shingu Y、Kudo K、Wakasa S、Anzai T
    • 雑誌名

      Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance

      巻: 25 号: 1 ページ: 60-60

    • DOI

      10.1186/s12968-023-00970-9

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Focal myocarditis associated with immune checkpoint inhibitor therapy2023

    • 著者名/発表者名
      Hayashizaki Mizuki、Omote Kazunori、Tsuneta Satonori、Nagai Toshiyuki、Anzai Toshihisa
    • 雑誌名

      European Heart Journal - Cardiovascular Imaging

      巻: 24 号: 12 ページ: e308-e308

    • DOI

      10.1093/ehjci/jead228

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biopsy-proven cardiac sarcoidosis mimicking apical hypertrophic cardiomyopathy2023

    • 著者名/発表者名
      Kawakami Kei、Omote Kazunori、Tsuneta Satonori、Nagai Toshiyuki、Anzai Toshihisa
    • 雑誌名

      European Heart Journal - Cardiovascular Imaging

      巻: 25 号: 1 ページ: e57-e57

    • DOI

      10.1093/ehjci/jead240

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 心臓シネ画像の定量的容積評価に対するSmartSpeed AIの効果2024

    • 著者名/発表者名
      常田慧徳、青野聡、木村理奈、権池勲、藤間憲幸、石坂欣也、西岡典子、米山正己、加藤扶美、箕輪和行、工藤與亮
    • 学会等名
      第97回日本心臓血管放射線研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 心臓シネ画像におけるSmartSpeed AIの画質改善効果の初期検討2023

    • 著者名/発表者名
      木村理奈、常田慧徳、青野聡、石坂欣也、中川純一、吉川仁人、西岡典子、坂本圭太、加藤扶美、藤間憲幸、工藤與亮
    • 学会等名
      第97回日本心臓血管放射線研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 上行大動脈と主肺動脈のnet flow volumeの一致性の検討2023

    • 著者名/発表者名
      常田慧徳、青野聡、西岡典子、権池勲、青池拓哉、石坂欣也、米山正己、藤間憲幸、加藤扶美、工藤與亮
    • 学会等名
      第5回4D flow研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層学習による超解像再構成が心臓シネMRIに与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      青野聡、常田慧徳、青池拓哉、木村理奈、権池勲、米山正己、石坂欣也、藤間憲幸、工藤與亮
    • 学会等名
      第51回日本磁気共鳴医学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 自由自在なSmartSpeed が拓く、心臓MRIの新たな可能性2023

    • 著者名/発表者名
      常田慧徳
    • 学会等名
      第16回Philips 画像診断Web セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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