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2019 年度 実施状況報告書

臨床用グリンファティックMRIの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K08147
研究機関金沢大学

研究代表者

宮地 利明  金沢大学, 保健学系, 教授 (80324086)

研究分担者 間瀬 光人  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (60238920)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード磁気共鳴画像 / 脳 / グリンファティックシステム / 頭蓋内環境 / 脳脊髄液
研究実績の概要

本研究では,アミロイドβタンパク質やタウタンパク質など,脳の神経活動に伴って生じる老廃物が脳脊髄液循環系によって排泄される機能(グリンファティックシステム)を人間において解明して臨床利用するために,磁気共鳴イメージング(MRI)装置を使用して画像解析する手法「グリンファティックMRI」を開発・確立することを目的としている.令和元年度は,脳内水分子の揺動量と拡散係数及びバルクフロー,脳血流量及び動脈拍動エネルギー,脳組織物性及び頭蓋内圧,脳組織緩和時間等,脳機能情報を一度に取得可能な手法を開発し,これらの中で臨床に適用可能な汎用グリンファティックMRI手法を絞り込んだ.またグリンファティックMRIを使用して人間のグリンファティックシステム機序解明のための解析を進めた.
臨床に適用可能なグリンファティックMRI手法の特定に関しては,上記の中で脳内水分子揺動量の解析がグリンファティックMRI手法の中心的位置付けになることが明らかとなった.そこでさらに詳細に水分子揺動の機序を解明する必要があるため,速度及び加速度補正する拡散強調パルスシーケンスを作成して水分子揺動が心周期の脳内水分子拡散変化にどの程度関与するかのデータ収集と解析を開始すると同時に,心周期の脳内水分子拡散変化を周波数解析するプログラムを完成させて各種の撮像条件において水分子揺動の周波数解析を開始した.以上を検討しながら,特発性正常圧水頭症,脳腫瘍等の臨床例の評価に向けた準備を整えた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

令和元年度の交付申請時に提出した「グリンファティックMRIの手法を開発してシステム化」及び「グリンファティックMRIを使用して人間のグリンファティックシステムの機序を解析」に関して一定の成果を出したため.
前者については,脳内水分子の揺動量と拡散係数及びバルクフロー,脳血流量及び動脈拍動エネルギー,脳組織物性及び頭蓋内圧,脳組織緩和時間等の脳機能情報を一度に取得可能な手法を開発し,さらにその中で臨床に適用可能な汎用グリンファティックMRI手法が脳内水分子揺動解析法と特定した.後者については,この脳内水分子揺動の機序解明のために速度及び加速度補正する拡散強調パルスシーケンスを作成すると同時に,周波数解析プログラムを作成してデータ収集及び解析を開始した.
また次年度の臨床検討の準備を整えることができたこともその理由としてあげられる.

今後の研究の推進方策

令和2年度は,グリンファティックMRIにおいて中心的位置付けにある脳内水分子揺動の機序解明のために,脳内水分子揺動が心周期の脳内水分子拡散変化にどの程度関与するかを明らかにすると同時に,周波数解析によって脳内水分子揺動の諸特性を調べる.また特発性正常圧水頭症,脳腫瘍等の臨床例の評価を開始する.さらに他のグリンファティックMRI手法の適用に関しても検討する.

次年度使用額が生じた理由

当初,当該年度(令和2年3月)にウィーン(オーストリア)で開催予定の国際学会(ECR2020)において成果発表するつもりでいたが,新型コロナウィルス感染拡大のために次年度(令和2年7月)に延期になったために未使用額が生じた.
令和2年度の使用計画として,未使用額と令和2年度の配分額を合算した45万円を上記国際学会(ECR2020)における成果発表に使用する予定である.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] マイアミ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      マイアミ大学
  • [国際共同研究] ピカルディ・ジュール・ヴェルヌ大学(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      ピカルディ・ジュール・ヴェルヌ大学
  • [雑誌論文] Hemodynamically self-corrected ΔADC analysis in idiopathic normal pressure hydrocephalus2019

    • 著者名/発表者名
      Takatsuji-Nagaso M, Miyati T, Ohno N, Mase M, Kasai H, Shibamoto Y, Kobayashi S, Gabata T, Kitagawa K
    • 雑誌名

      The British Journal of Radiology

      巻: 92 ページ: 20180553

    • DOI

      10.1259/bjr.20180553

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of intracranial pressure-regulation by MRI-measured cerebrospinal fluid pulsation2019

    • 著者名/発表者名
      Uehara M, Miyati T, Ohno N, Okamoto R, Mase M
    • 雑誌名

      Med Imag & Info Sci

      巻: 36 ページ: 156~158

    • DOI

      10.11318/mii.36.156

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of Nigrosome 1 from the Viewpoint of Anatomic Structure2019

    • 著者名/発表者名
      Arai N, Kan H, Ogawa M, Uchida Y, Takizawa M, Omori K, Miyati T, Kasai H, Kunitomo H, Shibamoto Y
    • 雑誌名

      American Journal of Neuroradiology

      巻: 41 ページ: 86~91

    • DOI

      10.3174/ajnr.A6338

    • 査読あり
  • [学会発表] Evaluation of intracranial pressure-regulation by MRI-measured cerebrospinal fluid pulsation2019

    • 著者名/発表者名
      Uehara M, Miyati T, Ohno N, Okamoto R, Tachimoto M, Mase M, Furusho H, Kobayashi S, Gabata T
    • 学会等名
      ISMRM 27th Scientific Meeting and Exhibition
    • 国際学会
  • [学会発表] Difference of water turnover in brain tissue and CSF spaces between normal volunteers and patients with idiopathic nph: dynamic pet study using [15O] H2O2019

    • 著者名/発表者名
      Mase M, Hayashi E, Hibino S, Ito Y, Iida A, Miyati T, Mori E
    • 学会等名
      Hydrocephalus 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Water turnover in brain tissue and CSF spaces in normal volunteers and patients with idiopathic NPH: dynamic PET study2019

    • 著者名/発表者名
      Mase M, Hayashi E, Hibino S, Ito Y, Iida A, Miyati T, Mori E
    • 学会等名
      ICP 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydrodynamic and biomechanical MRI in the brain2019

    • 著者名/発表者名
      Miyati T
    • 学会等名
      2019 Health Management Conference and International Medical Sciences Frontiers Forum
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Miyati Lab

    • URL

      http://miyatilab.w3.kanazawa-u.ac.jp/publications/index.htm

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公開日: 2021-01-27  

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