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2021 年度 実施状況報告書

高解像3次元脳MRIを用いた脳小血管病の血管周囲腔定量評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K08104
研究機関三重大学

研究代表者

前田 正幸  三重大学, 医学部, 寄附講座教授 (70219278)

研究分担者 中山 良平  立命館大学, 理工学部, 教授 (20402688)
伊井 裕一郎  三重大学, 医学系研究科, 寄附講座教授 (40362347)
海野 真記  三重大学, 医学部附属病院, 助教 (30649059)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード脳小血管病 / 血管周囲腔 / MRI / segmentation / ソフトウェア
研究実績の概要

脳小血管病の患者において、拡張した脳血管周囲腔と認知機能低下は相関するという注目すべき研究成果が報告されてきた。しかしながら、血管周囲腔の評価法は2次元脳MRIによる大脳の1断面での視覚的な評価であるため主観的であり、血管周囲腔の拡大が認知機能に関与するかどうかについての客観的なデータはいまだない。本研究の目的は高解像3次元脳MRIと独自に開発した定量解析ソフトウェアを使い、大脳全体の血管周囲腔を3次元的に抽出し、その容積を測定し評価する方法を開発することである。
今年度の研究計画では、高解像3次元脳MRIについて血管周囲腔内の脳脊髄液と周囲の脳のコントラストが最も強い撮影パラメータを検討した。また、大脳全体の血管周囲腔の容積を計測するための定量解析ソフトウェアの開発を行い、プロトタイプのソフトウェアを分担研究者の協力によって完成した。その臨床例への検討についても今年度試験的に行った。血管周囲腔が比較的小さな径である時にはソフトウェアにより血管周囲腔を抽出可能でその容積の計測が可能であることが分かった。しかしながら、血管周囲腔のサイズが比較的大きな径のものではそのトレースが不能になり、体積を計測することができなかった。また、大脳の白質病変が強い症例では血管周囲腔のコントラストが不良になり、血管周囲腔を抽出できないという問題点があった。したがって、来年度の課題としてこのような臨床例での高解像度3次元脳MRIのパラメータ調整とソフトウェアの修正が挙げられた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

血管周囲腔計測のソフトウェア開発が今年度の研究計画の中で重要なポイントであったが、ファントムからの予想と違い、ソフトウェアが実際の臨床例によっては血管周囲腔を抽出しないという問題点が出ていることが主な理由である。その対策にはソフトウェアの修正が必要であり、これが研究全体の律速となっている。
さらに新型コロナウイルス蔓延により脳小血管病患者の検査数が大幅に減少して当初所定していた患者数が確保できなかったため十分な解析が出来なかった。また、新型コロナによる移動制限と接触制限が2021年度に長期間にわたり続いたため、ソフトウェア開発を担当している他大学分担研究者とのファントムデータと臨床データを使っての十分な討論が出来なかった。

今後の研究の推進方策

血管周囲腔計測のソフトウェア開発を急ぐことが今後の研究のキーとなる。分担研究者との連携を密にすることが重要である。新型コロナ感染症の拡大が続くようなら、分担研究者とzoomあるいはさらに機密性の高いコミュニケーションツールを使い連携を取る。また、脳小血管病患者を確保するために、脳神経内科との連携を密にして患者のMRI検査依頼を強化する。

次年度使用額が生じた理由

科研費執行されて以来、丸2年間コロナ禍が続き、予定していた海外学会参加が全く出来ていないことが最大の理由である。
その他、国内の学会参加など県外の出張に関してもこの2年間制限が続き、予定していた学会の多くに参加できなかったことも理由の一つとなっている。
(使用計画):成果発表に使用する予定である。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Cerebral Microbleeds With Atrial Fibrillation After Ablation Therapy2022

    • 著者名/発表者名
      Hirata Yoshinori、Kato Natsuko、Muraga Kanako、Shindo Akihiro、Nakamura Naoko、Matsuura Keita、Ii Yuichiro、Shiga Mariko、Tabei Ken-ichi、Satoh Masayuki、Fukuma Tomoyuki、Kagawa Yoshihiko、Fujita Satoshi、Kogue Ryota、Umino Maki、Maeda Masayuki、Sakuma Hajime、Dohi Kaoru、Tomimoto Hidekazu
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      巻: 16 ページ: 818288

    • DOI

      10.3389/fncel.2022.818288

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Long‐term MRI changes in a patient with Kelch‐like protein 11‐associated paraneoplastic neurological syndrome2021

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Hidehiro、Mandel‐Brehm Caleigh、Shindo Akihiro、Cady Martha A.、Mann Sabrina A.、Niwa Atsushi、Miyashita Koichi、Ii Yuichiro、Zorn Kelsey C.、Taniguchi Akira、Maeda Masayuki、Wilson Michael R.、DeRisi Joseph L.、Tomimoto Hidekazu
    • 雑誌名

      European Journal of Neurology

      巻: 28 ページ: 4261~4266

    • DOI

      10.1111/ene.15120

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Brain magnetic resonance imaging and cognitive alterations after ablation in patients with atrial fibrillation2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Natsuko、Muraga Kanako、Hirata Yoshinori、Shindo Akihiro、Matsuura Keita、Ii Yuichiro、Shiga Mariko、Tabei Ken-ichi、Satoh Masayuki、Fujita Satoshi、Fukuma Tomoyuki、Kagawa Yoshihiko、Fujii Eitaro、Umino Maki、Maeda Masayuki、Sakuma Hajime、Ito Masaaki、Tomimoto Hidekazu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 18995

    • DOI

      10.1038/s41598-021-98484-w

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neuromelanin-sensitive magnetic resonance imaging in disease differentiation for parkinsonism or neurodegenerative disease affecting the basal ganglia2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuura Keita、Ii Yuichiro、Maeda Masayuki、Tabei Ken-ichi、Satoh Masayuki、Umino Maki、Miyashita Koichi、Ishikawa Hidehiro、Shindo Akihiro、Tomimoto Hidekazu
    • 雑誌名

      Parkinsonism & Related Disorders

      巻: 87 ページ: 75~81

    • DOI

      10.1016/j.parkreldis.2021.05.002

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Micro-MRI improves the accuracy of clinical diagnosis in cerebral small vessel disease2021

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Hidehiro、Niwa Atsushi、Kato Shinya、Ii Yuichiro、Shindo Akihiro、Matsuura Keita、Nishiguchi Yamato、Tamura Asako、Taniguchi Akira、Maeda Masayuki、Hashizume Yoshio、Tomimoto Hidekazu
    • 雑誌名

      Brain Communications

      巻: 3 ページ: fcab070

    • DOI

      10.1093/braincomms/fcab070

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluation of cortical superficial siderosis in patients with cognitive dysfunction using 3D FLAIR and 3D DIR2021

    • 著者名/発表者名
      Umino Maki、Maeda Masayuki、Kogue Ryota、Nakamura Satoshi、Ii Yuichiro、Tomimoto Hidekazu、Sakuma Hajime
    • 雑誌名

      European Radiology

      巻: 31 ページ: 6411~6418

    • DOI

      10.1007/s00330-021-07751-x

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] これだけは押さえたい 脳腫瘍画像診断の勘どころ2022

    • 著者名/発表者名
      前田正幸
    • 学会等名
      第25回 ニューロイメージングカンファレンス
    • 招待講演
  • [学会発表] SWI cortical brush sign2022

    • 著者名/発表者名
      岸誠也、前田正幸、当麻直樹、青木柚菜、小久江良太、海野真記、佐久間肇
    • 学会等名
      第51回日本神経放射線学会
  • [学会発表] Progression to mixed cerebral microbleeds in patients with cognitive impairment with multiple strictly lobar microbleeds2021

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Ii, Hidehiro Ishikawa, Akihiro Shindo, Kana Matsuda, Maki Umino, Masayuki Maeda, Hidekazu Tomimoto
    • 学会等名
      XXV World Congress of Neurology
    • 国際学会
  • [学会発表] Clustered lobar microbleeds in large artery atherosclerosis: Association with low-signal-intensity rims2021

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kogue, Masayuki Maeda, Yuzuna Aoki, Seiya Kishi, Fumine Tanaka, Maki Umino, Yuichiro Ii, Hidekazu Tomimoto, Hajime Sakuma
    • 学会等名
      13th Asian-Oceanian Congress of Neuroradiology
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳アミロイド血管症における混合型脳微小出血への進展2021

    • 著者名/発表者名
      伊井 裕一郎, 石川 英洋, 新堂 晃大, 松田 佳奈, 海野 真記, 前田 正幸, 冨本 秀和
    • 学会等名
      第62回日本神経学会学術大会
  • [学会発表] 脳小血管病の画像:ラクナ梗塞、白質病変、血管周囲腔の鑑別ポイント2021

    • 著者名/発表者名
      前田正幸
    • 学会等名
      第30回日本脳ドック学会
    • 招待講演
  • [学会発表] ルーチンMRIで見つけた新たな画像所見2021

    • 著者名/発表者名
      前田正幸
    • 学会等名
      第19回北海道NR懇話会
    • 招待講演
  • [学会発表] 参りました、この症例の診断は何でしょうか? Case Based Review2021

    • 著者名/発表者名
      前田正幸
    • 学会等名
      第15回小児神経放射線研究会
    • 招待講演
  • [図書] 臨床画像3月号2022

    • 著者名/発表者名
      前田正幸
    • 総ページ数
      138
    • 出版者
      メジカルビュー社
  • [図書] 頭部画像診断の勘ドコロNEO2021

    • 著者名/発表者名
      前田正幸
    • 総ページ数
      552
    • 出版者
      メジカルビュー社
    • ISBN
      978-4-7583-1613-2
  • [図書] 画像診断2021年増刊号Vol.41 No.112021

    • 著者名/発表者名
      前田正幸
    • 総ページ数
      232
    • 出版者
      学研メディカル秀潤社
    • ISBN
      978-4-7809-0430-7
  • [図書] 画像診断ガイドライン 2021年版2021

    • 著者名/発表者名
      前田正幸 石井一成
    • 総ページ数
      552
    • 出版者
      金原出版
    • ISBN
      978-4-307-07123-9

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公開日: 2022-12-28  

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