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2021 年度 実施状況報告書

MRIを用いた脳脊髄液成分の非侵襲的分析法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 20K12590
研究機関北海道大学

研究代表者

Tha KhinKhin  北海道大学, 医学研究院, 准教授 (20451445)

研究分担者 兵頭 秀樹  北海道大学, 医学研究院, 准教授 (30306154)
矢部 一郎  北海道大学, 医学研究院, 教授 (60372273)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード導電率 / 脳脊髄液 / 化学交換緩和移動イメージング
研究実績の概要

脳脊髄液成分の変化は中枢神経系の機能や異常を反映するため、髄腔穿刺にて採取された脳脊髄液の成分分析は様々な中枢神経疾患の診断や治療効果判定に欠かせない検査となっている。しかし、この検査は侵襲的で低髄液圧症や脊髄損傷、感染などのリスクがある。よって、脳脊髄液成分を非侵襲的に分析できる技術の開発が望まれている。本研究は、MRIを用いて脳脊髄液成分を分析し、脳脊髄液の非侵襲的分析システムの可能性について検討することを目的としている。検討課題として、(1)脳脊髄液成分分析における導電率及び化学交換緩和移動イメージングの感度検証、(2)脳脊髄液成分分析のための導電率及び化学交換緩和移動イメージングの最適化、(3)臨床研究、を予定している。
令和3年度では、(2)脳脊髄液成分分析のための導電率及び化学交換緩和移動イメージングの最適化を行った。脳脊髄液は循環しているため、得られたMRI画像信号強度にムラが生じ得る。脳脊髄液の信号を高精度に得るためには、撮像方法や撮像条件の改良・最適化が必要である。本研究では、健常人被験者を用いて撮像条件の改良・最適化について検討したが、導電率イメージングにおいては3次元撮像法、化学交換緩和移動イメージングにおいては2次元撮像法にて再現性のある撮像が可能であった。また、脳室より脳溝内、仙椎レベルの硬膜嚢内、で再現性のより高い結果が得られた。今後は最適化した撮像条件を用いた臨床研究を行う。

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3年度には、当初予定していた通り、(2)脳脊髄液成分分析のための導電率及び化学交換緩和移動イメージングの最適化を行った。最適化の検討は研究協力者のKatscher氏を当施設に招きして行う予定であったが、新型コロナウイルス感染状況による入国制限のため叶わなかった。よって、画面共有機能を活用したリモート支援にて撮像条件の改良・最適化を行った。今後は最適化した撮像条件を用いた臨床研究を行う。

今後の研究の推進方策

次年度の令和4年度には、導電率及び化学交換緩和移動イメージングを用いた脳脊髄液分析に関する臨床研究を行う。中枢神経疾患患者のMRI撮像を行い、MRIを用いた脳脊髄液の非侵襲的分析結果と脳脊髄液採取による生化学分析結果を、統計学的に比較する。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルス感染拡大に伴い、入国制限があったため、当初予定していた研究協力者Katscher氏の当施設訪問ができなかった。また、情報収集のため予定していた国内・国際学会の出張ができなかった。よって、当初予定した旅費に次年度使用額が生じた。生じた次年度使用額を今後研究成果報告に関する旅費や実験費にあて、有効活用する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 その他

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

  • [国際共同研究] Philips research laboratories(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Philips research laboratories
  • [雑誌論文] Higher Electrical Conductivity of Liver Parenchyma in Fibrotic Patients: Noninvasive Assessment by Electric Properties Tomography2021

    • 著者名/発表者名
      Tha KK, Kikuchi Y, Ishizaka K, Kamiyama T, Yoneyama M, Katscher U.
    • 雑誌名

      J Magn Reson Imaging.

      巻: 54 ページ: 1689-1691

    • DOI

      10.1002/jmri.27701

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Noninvasive Assessment of the Cerebrospinal Fluid and Its Composition by Electric Properties Tomography2021

    • 著者名/発表者名
      Tha KK, Katscher U, Li X, Hamaguchi H, Hyodoh H
    • 学会等名
      The 49th Annual Meeting of the Japanese Society for Magnetic Resonance in Medicine
  • [学会発表] Noninvasive Assessment of Tissue Electrical Conductivity: Potential Clinical Value2021

    • 著者名/発表者名
      Tha KK
    • 学会等名
      International Congress on MRI
    • 招待講演
  • [学会発表] Noninvasive Assessment Of The Cerebrospinal Fluid Composition By MRI: Does Electric Properties Tomography Have A Role?2021

    • 著者名/発表者名
      Tha KK, Katscher U, Yabe I, Hyodoh H
    • 学会等名
      he 107th Scientific Assembly and Annual Meeting of the Radiological Society of North America
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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