ダイナミックMRIとコンパートメント解析による悪性腫瘍新生血管の評価

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12670877
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 菅原 敬文 愛媛大学, 医学部, 助手 (60179124)
• 研究分担者: 菊地 恵一 愛媛大学, 医学部・附属病院, 助手 (50304605) ; 村瀬 研也 大阪大学, 医学部, 教授 (50157773)
• キーワード: tumor / angiogenesis / MRI / deconvolution analysis / compartment analysis / Gd-DTPA

研究概要

近年、悪性腫瘍の発育、浸潤、転移に腫瘍血管新生(angiogenesis)の関与が注目されている.血管新生により、腫瘍の血流は増加するが、in vivoで腫瘍血流を非侵襲的に評価する方法はまだ確立されていない.本研究では、ダイナミックMRIとコンパートメントモデルを用いて、腫瘍血管新生を生体内で定量的に評価することの可能性を検討した.最初に基礎的検討として、Gd-DTPAの濃度と信号強度との関係について、ファントムを用いて検討し、低濃度領域での良好な直線性を確認した.次いで、健常ボランティアで大腿動脈を入力関数とし、コンパートメントモデルとDeconvolution解析にて、正常筋肉の血流を求め、その妥当性を確認した.次に、骨軟部腫瘍患者で、腫瘍部を含む組織の血流機能画像を作成した.この血流画像にて、腫瘍内部の血流不均一性が確認できた.すなわち、腫瘍辺縁部では、活発な血管新生を反映して血流増加が示され、一方腫瘍中心部では血流低下が示された.また、治療後に腫瘍部の血流低下が確認され、本研究で得られた血流機能画像の将来的臨床応用の可能性が示された.なお、当初、乳癌患者で検討を行う予定であったが、胸腹部領域では呼吸性移動によるアーチファクトの影響が強く、現時点ではダイナミックデータの解析に問題が生じることがわかった.今後は、他の検査結果、組織所見との対比検討も合わせて、呼吸性移動が避けられない胸腹部他の領域の腫瘍への応用に向けて、さらに基礎的・臨床的検討を加えていく予定である.

研究成果

• [文献書誌] Murase K, et al.: "An anisotropic diffusion method for denoising dynamic susceptibility contrast-enhanced magnetic resonance images"Phys Med Biol. 46. 2713-2723 (2001)
• [文献書誌] Murase K, et al.: "Determination of arterial input function using fuzzy clustering for quantification of cerebral blood flow with dynamic susceptibility contrast-enhanced MR imaging"J Magn Reson Imaging. 13. 797-806 (2001)
• [文献書誌] Sugawara Y, et al.: "Hyperactivity of 99mTc-HMPAO within 6 hours in patients with acute ischemic stroke"J Nucl Med. 42. 1297-1302 (2001)
• [文献書誌] Kikuchi K, et al.: "Measurement of cerebral hemodynamics with perfusion-weighted MR imaging : comparison with pre-and post-acetazolamide 133Xe-SPECT in occlusive carotid disease"AJNR Am J Neuroradiol. 22. 248-254 (2001)
• [文献書誌] Kikuchi T, et al.: "Accumulation of Tc-99m HMDP in ovarian serous papillary adenocarcinoma reflecting ongoing calcification"Clin Nucl Med. 26. 886-887 (2001)
• [文献書誌] Kikuchi K, et al.: "Quantitative evaluation of mean transit time obtained with dynamic susceptability contrast-enhanced MR imaging : compared to Xe-133 single photon emission CT in occlusive cerebrovascular disease"AJR Am J Roentgenol. (in press).