高磁場装置を用いた高精細ＭＲＩ画像によるグリオーマの放射線治療支援画像の開発

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23591780
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 北島 美香 熊本大学, 医学部附属病院, 准教授 (60305018)
• 研究分担者: 平井 俊範 熊本大学, その他の研究科, 准教授 (40274724) ; 重松 良典 熊本大学, 医学部附属病院, 助教 (00555766) ; 牧野 敬史 熊本大学, 医学部附属病院, 講師 (90381011) ; 坂本 隆吏 熊本大学, 医学部附属病院, 助教 (60404331) ; 中村 英夫 熊本大学, 医学部附属病院, 講師 (30359963) ; 白石 慎哉 熊本大学, その他の研究科, 助教 (50433008) ; 大屋 夏生 熊本大学, その他の研究科, 教授 (70281095)
• キーワード: 高磁場MRI / ３次元MR撮像法 / ガドリニウム造影剤 / 脳腫瘍

研究概要

(1) MRI-3D画像の歪み測定のソフトを開発した。1.5TMRIでファントムを撮像して得られた3Dデータに対し、しきい値処理、ラベリング処理を行いファントムのマーカーの計測点を抽出した。次にアイソセンターと抽出されたすべての計測点に対して距離を求め、画像の歪みを算出した。アイソセンターからの歪みは0-1.0%であり、開発した自動法と従来の手動法を比較すると、すべての計測点で誤差は1ピクセル以内であった。
(2)グリオーマ患者2例で、術前の3DMRI画像とそれを参照にして得られた組織の腫瘍増殖能（MIB-1 index）を比較した。術者が造影MPRAGE上に示した組織採取領域の信号/正常脳の信号を算出し、MIB-1 indexと比較した。増強効果の乏しい腫瘍では、FLAIR、T2強調像では信号比が高いほどMIB-1 indexも高かった。増強効果を有する腫瘍でも、増強される病変周囲の信号比とMIB-1 indexの関連は、増強効果の乏しい腫瘍と同じ傾向であった。
(3)a.３D高分解能画像に与えるガドリニウム(Gd)造影剤の影響について基礎的実験を行った。脳白質のT1、T2値に近似した背景物質に異なる濃度のGd溶液で満たした試験管を配置し、4種類の3D画像（T2WI、FLAIR、MPRAGE、位相差強調像）を３T-MRIで撮像した。信号変化は背景信号と試験管内の信号比で判定した。FLAIRでは0.2mmol/l、T2強調像では0.1mmol/l、位相差強調像では、1.0mmol/lで信号比が最大であった。MPRAGEでは、0.1mmol/lまで低下し、それより高濃度で上昇した。 位相差強調像ではGd濃度に応じてGd溶液周囲に低信号帯が出現し、低信号帯の広がりは0.5-1.0mmol/lで最大であった。
(3)b.膠芽腫症例において、造影剤投与前後の位相差強調像で病変と主要な白質線維の関係を検討した。膠芽腫症例では、造影位相差強調像で腫瘍の増強効果を認め、病変と白質線維との関係を明瞭に描出することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Can MRI-derived factors predict the survival in glioblastoma patients treated with postoperative chemoradiation therapy? (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakamura H, Murakami R, Hirai T, Kitajima M, Yamashita Y
  • 雑誌名: Acta Radiol 巻: 54(2) ページ: 214-220
  • DOI: 10.1258/ar.2012.120525
  • 査読あり
• [雑誌論文] Can 3T MR angiography replace DSA for the identification of arteries feeding intracranial meningiomas? (2013)
  • 著者名/発表者名: Uetani H, Akter M, Hirai T, Shigematsu Y, Kitajima M, Kai Y, Yano S, Nakamura H, Makino K, Azuma M, Murakami R, Yamashita Y.
  • 雑誌名: American Journal of Neuroradiology 巻: 34 ページ: 765-772
  • DOI: 10.3174/ajnr.A3284
  • 査読あり
• [学会発表] 位相差強調画像におけるガドリニウム造影剤の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 北島美香、平井俊範、米田哲也、東美菜子、重松良典、西村振一郎、中村秀夫、森田康祐、小味昌憲、山下康行
  • 学会等名: 第41回日本磁気共鳴学会大会
  • 発表場所: アスティとくしま
  • 年月日: 20130919-20130921
• [学会発表] 3次元的な歪み計測のための3Dファントムを用いた歪みの自動計測法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 氏原晋太郎、肥合康弘、北島美香、笹尾明、沖川隆志、枦山博幸、川村傑、太田雄、増田大介、和田博文
  • 学会等名: 第41回日本磁気共鳴学会大会
  • 発表場所: アスティとくしま
  • 年月日: 20130919-20130921