次世代拡散MRIによる脳微細構造の観察と定量化：従来法の概念の一新

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18H02772
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 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: 順天堂大学
• 研究代表者: 青木 茂樹 順天堂大学, 大学院医学研究科, 教授 (80222470)
• 研究分担者: 下地 啓五 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (20348931)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 磁気共鳴画像 / 拡散MRI / 拡散テンソルイメージング / 拡散時間 / 脳 / 構造MRI / Magnetic resonance / diffusion

研究成果の概要

短い拡散時間のOscillating gradient spin-echo(OGSE)を用い 類上皮腫(MRMS2018), 急性期脳梗塞（Neurorad2018)、脈絡叢嚢胞(MRI2019), 脳腫瘍（MRI 2020), 脳梁膨大部病変（MRMS 2021),脳膿瘍(MRMS2022)およびファントム（JJR2018)で拡散時間の影響を調べた。
拡散制限の原因として、類上皮腫の層状構造によるものが信号に影響を与えることが示される一方、急性期脳梗塞や腫瘍などでは現在のOGSE信号の低下は一部であった。制限拡散を起こす微細構造が現在のOGSEで観察できる5-10μmよりも小さいと考えられた。

自由記述の分野

最先端MRI技術を用いた脳研究

研究成果の学術的意義や社会的意義

次世代拡散MRIにより脳の微細構造が非侵襲的にin vivoで観察できるようになり、生体での脳の微細構造の観察（例えば樹状突起スパインによる変化など）への期待が高まっている。拡散テンソルにて脳のネットワークが観察可能となったが、次世代の拡散MRI撮像・解析により微細構造変化も観察できれば、微細構造変化の脳高次機能や認知機能への影響について、病理標本などによらず検討可能となる。今回は手始めに病理変化が比較的わかっている疾患等について検討し、数ミクロン程度の構造変化がとらえられることを確認した。