拡散強調画像とトラクトグラフィーを用いた緑内障の脳視覚路変性の検討

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K18131
• 研究機関: 東京慈恵会医科大学
• 研究代表者: 小川 俊平 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (70529601)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 拡散強調画像 / トラクトグラフィー / 経シナプス変性 / 網膜疾患 / 緑内障

研究実績の概要

本研究は網膜障害による脳視覚路の構造変化を拡散強調画像（dMRI）とトラクトグラフィーを用いて定量的に評価することを目的としている。本年は、これまでにdMRIで検出してきた組織変化を、新たな拡散解析方法であるNeurite orientation dispersion and density imaging（NODDI）や、dMRIが水分子をターゲットに測定を行うのに対してリポタンパクをターゲットに計測を行う量的MRI（qMRI）を用いて、脳微小構造変化の詳細を検討した。

結果として、1）レーベル遺伝性視神経症（LHON）における脳視覚路障害をdMRIに加えて、髄鞘体積と相関の高いT1緩和時間マップ（qT1値）を用いて評価した。視索ではdMRIとqMRIの両計測値が変化していたが、シナプスを超えた視放線ではdMRI計測では異常となるものの、qMRI測定値（qT1値）は正常範囲内に留まった。qT1はミエリン量との相関が高いことから、LHONによる視放線障害がミエリンの脱髄によらない可能性が示唆された。2）緑内障の静的視野（SAP）および光干渉断層計（OCT）の網膜神経節細胞層厚から網膜神経節細胞（RGC）数を算出した。、それぞれを単独で評価した場合よりも、両者を組み合わせた方が全病期を上手く表現することが出来た。しかし中期の緑内障は本法をもちいても分散が大きく、評価には注意を要する。3) 視野に対応した視放線線維の特定方法を加齢黄斑変性症患者で検討した。視放線のdMRI測定値の変化（FA値）は、網膜障害部位に対応して低下していた。
4)緑内障患者における視索、視放線のdMRI、NODDI、qMRIを用いた評価を行った（一部未発表、最終年度のため結果は未掲載）。

研究成果

• [国際共同研究] Dept. Psychological and Brain Sciences/Indiana University(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Dept. Psychological and Brain Sciences/Indiana University
• [雑誌論文] FDT Perimetry for Glaucoma Detection in Comprehensive Health Checkup Service (2020)
  • 著者名/発表者名: Terauchi Ryo、Wada Takashi、Ogawa Shumpei、Kaji Masanobu、Kato Tomohiro、Tatemichi Masayuki、Nakano Tadashi
  • 雑誌名: Journal of Ophthalmology 巻: 2020 ページ: 1～6
  • DOI: 10.1155/2020/4687398
• [雑誌論文] Diffusivity and quantitative T1 profile of human visual white matter tracts after retinal ganglion cell damage (2019)
  • 著者名/発表者名: Takemura Hiromasa、Ogawa Shumpei、Mezer Aviv A.、Horiguchi Hiroshi、Miyazaki Atsushi、Matsumoto Kenji、Shikishima Keigo、Nakano Tadashi、Masuda Yoichiro
  • 雑誌名: NeuroImage: Clinical 巻: 23 ページ: 101826～101826
  • DOI: 10.1016/j.nicl.2019.101826
• [雑誌論文] Association between Combined Structure Function Index and Glaucoma Severity (2019)
  • 著者名/発表者名: Ogawa Shumpei、Tanabe Yoshimasa、Itoh Yoshinori、Noro Takahiko、Gunji Hisato、Nakano Tadashi
  • 雑誌名: Journal of Ophthalmology 巻: 2019 ページ: 1～8
  • DOI: 10.1155/2019/9414675
• [学会発表] 拡散強調MRI及び定量的T1マッピングを用いた緑内障患者の視路白質変化の検討． (2020)
  • 著者名/発表者名: 小川俊平、竹村浩昌、堀口浩史、宮崎淳、松元健二、増田洋一郎、中野匡．
  • 学会等名: 日本視覚学会2020年冬季大会．
• [学会発表] Evaluation and automated segmentation of the optic radiation by eccentricity using brainlife.io. (2020)
  • 著者名/発表者名: Bradley Caron, David Hunt, Daniel Bullock, Baran Aydogan, Holly Bridge, Jasleen Jolly, Shumpei Ogawa, Soichi Hayashi, Franco Pestilli.
  • 学会等名: Vision Sciences Society Annual Conference 2020. Canceled.
  • 国際学会
• [学会発表] Microstructural properties of optic tract and optic radiation after retinal ganglion cell damage. (2019)
  • 著者名/発表者名: Takemura H*, Ogawa S*, Mezer A, Horiguchi H, Miyazaki, Kenji Matsumoto K, Shikishima K, Nakano T, Masuda Y.
  • 学会等名: 2019 Organization for Human Brain Mapping Annual Meeting.
  • 国際学会