４次元呼吸ダイナミックCTによる胸部の閉塞性・気道性疾患の病態解析

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K19837
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 山城 恒雄 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30772545)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: CT / 閉塞性換気障害 / COPD / 慢性閉塞性肺疾患 / 気管気管支軟化症 / 心不全 / 肺気腫

研究実績の概要

平成28-29年度において、当該研究課題は多数の研究実績・論文化を行うことができた。具体的には、4次元胸部ダイナミックCTを用いた、喫煙者ならびにCOPD患者の種々の病態生理学的発見をもたらすことができ、それらは全て英文論文として出版済み、および投稿中である。
特に、①COPD患者においては、通常は吸気で拡張し呼気で収縮する中枢気道（気管や主気管支等）が、奇異性の運動を示す（しばしば吸気時に虚脱し、呼気時に拡張する）。②COPD患者においては、左右肺、5肺葉間の呼吸運動の連動が消失する（いわゆる肺葉間のcollateral ventilationの存在を示唆するものと思われる）。③COPD患者においては、呼気時に過膨張・気腫肺の影響で心臓（特に右心系）が虚脱する（胸腔内圧の上昇等により、心拍出量が呼気時に急激に低下する可能性）、という3つの重要な生理学的発見を行うことができた。これらの発見は、通常の吸気ならびに呼気での息止めの胸部CTでは見出すことができず、今後のCOPD患者における重症度の把握、心肺機能の評価、治療効果の評価等において活用できるものと考えている。
平成30年度以降も、当該研究結果を受けて4次元呼吸ダイナミックCTを用いた種々の研究を展開していく予定である。COPDはすでに「肺の疾患」ではなく「心臓を含む全身性の疾患」であることが認識されつつあるが、特に心臓MR等との対比で、COPD患者の心機能の低下に関し、呼吸ダイナミックCTの知見を活用した研究を展開したいと考えている。

研究成果

• [雑誌論文] Preoperative assessment of pleural adhesion by Four-Dimensional Ultra-Low-Dose Computed Tomography (4D-ULDCT) with Adaptive Iterative Dose Reduction using Three-Dimensional processing (AIDR-3D) (2018)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto M, Nagatani Y, Oshio Y, Nitta N, Yamashiro T, Tsukagoshi S, Ushio N, Mayumi M, Kimoto T, Igarashi T, Yoshigoe M, Iwai K, Tanaka K, Sato S, Sonoda A, Otani H, Murata K, Hanaoka J
  • 雑誌名: Eur J Radiol 巻: 98 ページ: 79-186
  • DOI: 10.1016/j.ejrad.2017.11.011.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parietal pleural invasion/adhesion of subpleural lung cancer: Quantitative 4-dimensional CT analysis using dynamic-ventilatory scanning (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakuma K, Yamashiro T, Moriya H, Murayama S, Ito H
  • 雑誌名: Eur J Radiol 巻: 86 ページ: 36-44
  • DOI: 10.1016/j.ejrad.2016.12.004.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asynchrony in respiratory movements between the pulmonary lobes in patients with chronic obstructive pulmonary disease: Continuous measurement of lung density by 4-dimensional dynamic-ventilation CT (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamashiro T, Moriya H, Matsuoka S, Nagatani Y, Tsubakimoto M, Tsuchiya N, Murayama S
  • 雑誌名: Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 巻: 12 ページ: 2101-2109
  • DOI: 10.2147/COPD.S140247.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hyperinflated lungs compress the heart during expiration in COPD patients: a new finding on dynamic-ventilation computed tomography (2017)
  • 著者名/発表者名: Xu Y, Yamashiro T, Moriya H, Tsubakimoto M, Tsuchiya N, Nagatani Y, Matsuoka S, Murayama S
  • 雑誌名: Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 巻: 12 ページ: 3123-3131
  • DOI: 10.2147/COPD.S145599.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 4-dimensional chest CT under free breathing: The advantages of dynamic-ventilation CT for novel thoracic imaging (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamashiro T
  • 学会等名: 17th Asian-Oceanian Congress of Radiology
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Continuous measurement of lung density by dynamic-ventilation CT: synchrony in respiratory movements in COPD patients and non-COPD smokers (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamashiro T, Moriya H, Tsubakimoto M, Tsuchiya N, Murayama S
  • 学会等名: 8th International Workshop on Pulmonary Functional Imaging
  • 国際学会
• [学会発表] Asynchrony in respiratory movements between the pulmonary lobes of patients with COPD: Continuous measurement of lung density by dynamic-ventilation CT (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamashiro T, Moriya H, Tsubakimoto M, Tsuchiya N, Murayama S
  • 学会等名: 113th International Conference of the American Thoracic Society
  • 国際学会
• [学会発表] Asynchrony of respiratory movement in COPD patients: Continuous measurement of lung density in five lung lobes on four-dimensional dynamic-ventilation CT (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamashiro T, Moriya H, Tsubakimoto M, Tsuchiya N, Murayama S
  • 学会等名: 4th Meeting of the World Congress of Thoracic Imaging
  • 国際学会
• [学会発表] Preoperative assessment of parietal pleural invasion/adhesion of subpleural lung cancer: advantage of software-assisted analysis using 4-dimensional dynamic-ventilation CT (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamashiro T, Tsubakimoto M, Moriya H, Nagatani Y, Tsuchiya N, Murayama S
  • 学会等名: 103rd Annual Meeting of the Radiological Society of North America
  • 国際学会
• [学会発表] 胸部4D-CT「呼吸ダイナミックCT」 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山城恒雄
  • 学会等名: 第9回呼吸機能イメージング研究会
  • 招待講演