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2021 年度 実施状況報告書

USエラストグラフィの新しい粘性バイオマーカの妥当性・再現性の検討

研究課題

研究課題/領域番号 19K08242
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

岸本 理和  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, QST病院, 課長 (00312364)

研究分担者 菅 幹生  千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (00294281)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードエラストグラフィ / 超音波 / MR elastography / US elastography / shear wave speed / dispersion slope / shear wave elastography
研究実績の概要

ファントム実験:異なる貯蔵弾性率(G’)、損失弾性率(G”)を持つ複数の粘弾性ファントムを作成し、レオメータ及びMRIでそれらのG’, G”及びせん断弾性波伝搬速度shear wave speed(SWS)、超音波(US)でSWS及び周波数分散性(dispersion slope:DS)を測定した。異なる周波数を用いて測定したMRエラストグラフィの結果から、USにおけるDSに相当するDSmreを計算し、DSuseとの比較を行った。すべてのファントムでDSuse>DSmreとなり、またG‘, G”から計算した損失正接[tan σ(G"/G')]との相関では、DSmreはR^2=0.80と非常に高かったのに対し、DSuseではR^2=0.001と殆ど相関が見られなかった。これらは測定に使用する周波数の違いによると考えられたが、DSuseは粘性成分を反映しているとは考えにくく、一般的に言われているような粘性の評価は困難と考えられた。
臨床研究:covid-19感染拡大により共同研究者の院内への立ち入り及び病院の診断機器の使用が制限され、ボランティア実験も実施できなかったので,倫理審査委員会に承認されたUSエラストグラフィを用いた後ろ向き臨床症例の検討を、症例数を増やして行った.対象症例は140例(肝細胞癌56例、肝細胞癌以外の悪性肝腫瘍28例、スクリーニング症例56例)。肝機能を示す血液検査のFib4-indexとSWS, dispersion slope(DS)はそれぞれR^2=0.42, 0.14の相関があり、SWSは肝機能の悪化との強い相関があったが、DSは弱い相関があった。
学会参加:共著者が日本磁気共鳴医学会で発表を行った。
論文作成:責任著者として既存ファントムの経年変化に関する論文を執筆, PloS Oneに受理された.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

21年度はボランティア検査を行う予定であったが、covid-19感染拡大によりボランティアの病院への立ち入りが制限され施行できなかった。粘弾性が異なるファントムを複数作成し,レオメータによる損失正接とUSエラストグラフィで測定した周波数分散性(dispersion slope[DSuse]), MRエラストグラフィで測定した周波数分散性(DSmre)との比較を行うことはでき、ファントム実験は予定通り順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

MRエラストグラフィのボランティア検査を進める。MRエラストグラフィのボランティア検査を行うための倫理審査委員会への申請を行い、臨床実験を進める。MRエラストグラフィでG7, G"を測定できるシークエンスを調整し、予備実験を行う。MRエラストグラフィによるG', G", SWS, 損失正接[tan σ(G"/G')]及びDSmreを測定し、USエラストグラフィによるSWS, DSuseと比較し、これらの数値の妥当性を検討する。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルス感染によりボランティア検査が実施できず、また国内外の学会に現地参加しないことで旅費がかからなかった。来年度のボランティア検査で使用予定である。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Longitudinal stability of a multimodal visco-elastic polyacrylamide gel phantom for magnetic resonance and ultrasound shear-wave elastography2021

    • 著者名/発表者名
      Usumura, M; Kishimoto, R; Ishii, K; Hotta, E; Kershaw, J; Higashi, T; Obata, T; Suga, M
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 16(5) ページ: e0250667

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0250667

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 損失正接が異なるファントムを対象としたMREとレオメータによる粘弾性測定結果の比較2021

    • 著者名/発表者名
      黒川 要, 菅 幹生, 岸本 理和, 小畠 隆行
    • 学会等名
      第49回日本磁気共鳴医学会大会

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公開日: 2022-12-28  

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