大脳局所皮質厚測定の最適化と容積データとの比較

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22591316
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 阿部 修 日本大学, 医学部, 教授 (50302716)
• 研究分担者: 雫石 崇 日本大学, 医学部, 助手 (30570741)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 中枢神経 / 皮質厚 / 皮質容積 / ボクセルベース解析

研究概要

脳形態計測法として古くから関心領域法が用いられてきたが、観測者内・間の測定誤差が問題とされてきた。近年では全自動解析法であるvoxel-based morphometry（VBM）法が開発され、全脳における観測者に依存しない自動形態計測の手法が広まってきたが、空間的正規化・皮質白質分画化・平滑化などの妥当性からその限界点も指摘されてきた。局所皮質容積には皮質厚・皮質表面積・脳回皺襞パターンの総合的な結果が反映されるが、本研究で用いる表面形態計測ではこれらの要因を別々に解析することが可能である。昨年度までの研究においてstatistical parametric mapping (SPM8)およびFSLのツールであるSIENAを用いてMRI装置に内在する傾斜磁場非線形性および信号値不均一に対する補正が灰白質容量を含む脳容積計測精度を高めることをファントムおよび生体脳を用いて明らかにしてきたが、皮質厚測定ツールであるFreeSurfer (FS)では生体脳に有意な影響を与えることを検証できなかった。この結果は大脳皮質厚測定にはMRI撮像における上記補正が有意な影響を与えない、すなわち補正の必要がない可能性が示唆される一方で、大脳皮質厚を規定する画像を視覚的に確認したところ脳表・灰白質白質抽出エラーが生じている場合が少なからず認められた。そこで最終年度である本年、新たに灰白質厚測定ツールであるBrainVoyager (BV)を導入し、上記補正の有用性を検証した。その結果、BVを用いた形態計測においても補正前後における局所皮質厚の有意な変化を観測することは出来なかった。この結果は大脳皮質厚測定にはMRI撮像における上記補正が有意な影響を与えない可能性が高いことを示唆し、大脳局所皮質厚測定と容積データは異なる脳形態の表現型を見ていることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)

理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Bilateral pre- and postcentral gyrus volume positively correlates with t2-snr of putamen in healthy adults (2013)
  • 著者名/発表者名: Goto M, Abe O, et al
  • 雑誌名: Neuroradiology 巻: 55 ページ: 245-250
  • DOI: 10.1007/s00234-012-1126-5.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association between iron content and gray matter missegmentation with voxel-based morphometry in basal ganglia. (2013)
  • 著者名/発表者名: Goto M, Abe O, et al
  • 雑誌名: J Magn Reson Imaging 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1002/jmri.23916
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of age and gender on neuroanatomical volumes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Inano S, Takao H, Hayashi N, Yoshioka N, Mori H, Kunimatsu A, Abe O, et al
  • 雑誌名: J Magn Reson Imaging. 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1002/jmri.23910
  • 査読あり
• [雑誌論文] White matter alteration in metabolic syndrome: Diffusion tensor analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimoji K, Abe O, et al
  • 雑誌名: Diabetes Care. 巻: 36 ページ: 696-700
  • DOI: 10.2337/dc12-0666.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Absence of age-related prefrontal naa change in adults with autism spectrum disorders (2012)
  • 著者名/発表者名: Aoki Y, Abe O, et al
  • 雑誌名: Transl Psychiatry 巻: on line ページ: e178
  • DOI: 10.1038/tp.2012.108.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of image distortion correction on voxel-based morphometry (2012)
  • 著者名/発表者名: Goto M, Abe O, et al
  • 雑誌名: Magn Reson Med Sci. 巻: 11 ページ: 27-34
  • DOI: JST.JSTAGE/mrms/11.27
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of signal intensity non-uniformity on brain volumetry using an atlas-based method. (2012)
  • 著者名/発表者名: Goto M, Abe O, at al
  • 雑誌名: Korean J Radiol. 巻: 13 ページ: 391-402
  • DOI: 10.3348/kjr.2012.13.4.391
  • 査読あり
• [雑誌論文] Repeatability of measured brain volume by atlas-based method using t1-weighted image. (2012)
  • 著者名/発表者名: Goto M, Miyati T, Abe O, at al
  • 雑誌名: J Digit Imaging. 巻: 25 ページ: 173-178
  • DOI: 10.1007/s10278-011-9412-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cognitive status correlates with white matter alteration in parkinson's disease. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hattori T, Orimo S, Aoki S, Ito K, Abe O, et al
  • 雑誌名: Hum Brain Mapp. 巻: 33 ページ: 727-739
  • DOI: 10.1002/hbm.21245
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficiency of go/no-go task performance implemented in the left hemisphere. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirose S, Chikazoe J, Watanabe T, Jimura K, Kunimatsu A, Abe O, et al
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 32 ページ: 9059-9065
  • DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0540-12.2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local signal time-series during rest used for areal boundary mapping in individual human brains. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirose S, Watanabe T, Jimura K, Katsura M, Kunimatsu A, Abe O, et al
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: on line ページ: e36496
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0036496
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localized gray matter volume reductions in the pars triangularis of the inferior frontal gyrus in individuals at clinical high-risk for psychosis and first episode for schizophrenia. (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwashiro N, Suga M, Takano Y, Inoue H, Natsubori T, Satomura Y, Koike S, Yahata N, Murakami M, Katsura M, Gonoi W, Sasaki H, Takao H, Abe O, et al
  • 雑誌名: Schizophr Res. 巻: 137 ページ: 124-131
  • DOI: 10.1016/j.schres.2012.02.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] White matter alteration of the cingulum in parkinson disease with and without dementia: Evaluation by diffusion tensor tract-specific analysis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kamagata K, Motoi Y, Abe O, et al
  • 雑誌名: AJNR Am J Neuroradiol. 巻: 33 ページ: 890-895
  • DOI: 10.3174/ajnr.A2860
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiological features of igg4-related disease in the head, neck, and brain (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsura M, Mori H, Kunimatsu A, Sasaki H, Abe O, et al
  • 雑誌名: Neuroradiology 巻: 54 ページ: 873-882
  • DOI: 10.1007/s00234-012-1012-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pain intensity and psychosocial characteristics of patients with burning mouth syndrome and trigeminal neuralgia. (2012)
  • 著者名/発表者名: Komiyama O, Obara R, Uchida T, Nishimura H, Iida T, Okubo M, Shimosaka M, Narita N, Niwa H, Shinoda M, Kobayashi M, Noma N, Abe O, et al
  • 雑誌名: J Oral Sci. 巻: 54 ページ: 321-327
  • DOI: DN/JST.JSTAGE/josnusd/54.321
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tract-specific analysis of white matter integrity disruption in schizophrenia (2012)
  • 著者名/発表者名: Kunimatsu N, Aoki S, Kunimatsu A, Abe O, et al
  • 雑誌名: Psychiatry Res. 巻: 201 ページ: 136-143
  • DOI: 10.1016/j.pscychresns.2011.07.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diminished medial prefrontal activity behind autistic social judgments of incongruent information (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T, Yahata N, Abe O, et al
  • 雑誌名: PLoS One 巻: on line ページ: e39561
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0039561
  • 査読あり
• [学会発表] 教育講演 脳画像統計解析の基礎と研究応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 阿部 修
  • 学会等名: NPO 法人 日本歯科放射線学会 第215回関東地方会・第32回北日本地方会・第20回合同地方会
  • 発表場所: 日本大学松戸歯学部旧病院棟2階 MD ホール
  • 年月日: 20120707-20120707
  • 招待講演
• [学会発表] Effects of distortion and inhomogeneity correction on brain morphometry with 3t mri using siena. (2012)
  • 著者名/発表者名: Abe O, et al
  • 学会等名: 18th Annual Meeting of The Organization for Human Brain Mapping
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20120610-20120614
• [学会発表] Are autistic brain structural abnormalities associated with perinatal and genetic factors? (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamasue H, Kuwabara H, Aoki Y, Saito Y, Yahata N, Natsubori T, Iwashiro N, Takano Y, Inoue H, Yasumasa N, Takao H, Abe O, et al
  • 学会等名: Society of Biological Psychiatry 67th Annual Scientific Meeting.
  • 発表場所: Philadelphia, Pennsylvania
  • 年月日: 20120503-20120505
• [学会発表] An fmri study of response to peer rejection and acceptance in depressed adolescents. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamasue H, Kuwabara H, Aoki Y, Saito Y, Yahata N, Natsubori T, Iwashiro N, Takano Y, Inoue H, Yasumasa N, Takao H, Abe O, et al
  • 学会等名: Society of Biological Psychiatry 67th Annual Scientific Meeting.
  • 発表場所: Philadelphia, Pennsylvania
  • 年月日: 20120503-20120505
• [学会発表] Voxel-based analyses of the brain volume and diffusion tensor (2012)
  • 著者名/発表者名: 阿部 修
  • 学会等名: 産業医科大学放射線科学教室招待講演
  • 発表場所: 北九州市、福岡
  • 年月日: 20120418-20120418
  • 招待講演
• [学会発表] これでわかる画像統計解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 阿部修
  • 学会等名: 第15回Parallel Imaging Symposium.
  • 発表場所: 東京、有明
  • 年月日: 2012-07-21