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2013 年度 実績報告書

MRI空間歪みのアルツハイマー病画像解析への影響調査と発症予測診断法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24800089
研究機関独立行政法人国立精神・神経医療研究センター

研究代表者

舞草 伯秀  独立行政法人国立精神・神経医療研究センター, 脳病態統合イメージングセンター, 研究員 (80631069)

研究期間 (年度) 2012-08-31 – 2014-03-31
キーワードアルツハイマー病 / MRI / 歪み補正
研究概要

被験者とほぼ同時に撮像される物理ファントムのMRI画像上の基準点の誤差から、MRIの歪みを補正する手法を提案し、その有効性を検証した。全国38施設42装置で撮像されたファントム画像の基準点誤差の平均自乗根(RMS)の補正前と提案手法による補正後を示す。 補正前のRMSは0.72 (± 0.28) mmであったが, 補正後は0.28 (± 0.53 × 10-1) mmであった. Willcoxonの符号順位検定を行ったところ, 補正後画像では有意な改善がRMSについて見られた(p < 0.0001).
歪み補正前と補正後の左右の海馬の年間萎縮率から求められる治験実施時の必要被験者数を示す。試算した結果、補正前でそれぞれ255名(左海馬)、 176名(右海馬)であった被験者数が、補正後は148名(左海馬)、175名(右海馬)と大きな改善が見られる。補正前の画像から試算される被験者数が多くなる原因として、MRIの幾何学的歪みによる縮小が海馬領域に多く見られたため、海馬の年間萎縮率が過小評価されることが考えられる。
提案手法による歪み補正により、ファントム内の歪みによる誤差が提案手法により軽減されることを示した。また海馬領域の歪みが改善されることにより、海馬の年間萎縮率がより顕著となるため、アルツハイマー病のバイオマーカーとしてより有用になり得ることが本研究の成果として示された。
MRIを用いた画像解析の信頼性が提案手法を用いて向上されることから、今後の臨床研究あるいは臨床治験などが、より少ない被験者で実施できる。臨床治験における問題は、必要被験者数の増加に伴う、実施コストの増大が挙げられる。よって本研究の成果により、今後アルツハイマー病の新薬開発時の臨床治験の実施を推進することが期待できる。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Improved volumetric measurement of brain structure with a distortion correction procedure using an ADNI phantom.2013

    • 著者名/発表者名
      .Maikusa N, Yamashita F, Tanaka K, Abe O, Kawaguchi A, Kabasawa H, Chiba S, Kasahara A, Kobayashi N, Yuasa T, Sato N, Matsuda H, Iwatsubo T
    • 雑誌名

      Medical physics

      巻: 40 ページ: 062303

    • 査読あり
  • [学会発表] "PET/CTにおける脳アミロイド沈着定量の標準化 ~ SPMによるSUVR画像の自動生成 ~"2014

    • 著者名/発表者名
      佐々木啓, 舞草伯秀, 今林悦子, 湯浅哲也, 松田博史
    • 学会等名
      電子情報通信学会医用画像研究会
    • 発表場所
      沖縄デンブス館, 沖縄
    • 年月日
      20140116-20140117
  • [学会発表] 海馬自動セグメンテーション3法の精度比較と機械学習を用いたエラー検出・訂正による精度向上2013

    • 著者名/発表者名
      藤島基宣, 舞草伯秀, 松田博史, 岩坪威
    • 学会等名
      日本磁気共鳴学会大会
    • 発表場所
      アスティとくしま, 徳島
    • 年月日
      20130919-20130921
  • [学会発表] 健常者でのアポリポ蛋白Eε4保因者と非保因者のMRIによる縦断的評価:J‐ADNI研究2013

    • 著者名/発表者名
      松田博史, 舞草伯秀, 藤島基宣, 千田哲子, 桑野良三, 石井賢二, 岩坪威
    • 学会等名
      日本磁気共鳴学会大会
    • 発表場所
      アスティとくしま, 徳島
    • 年月日
      20130919-20130921
  • [学会発表] Effect of a phantom-based distortion correction of MRI for assessment of Alzheimer’s disease using a tensor-based morphometry2013

    • 著者名/発表者名
      Maikusa N, Fujishima M, Chida M, Matsuda H, Sato N, Iwatsubo T
    • 学会等名
      Alzheimer’s Association International Conference
    • 発表場所
      Boston Convention and Exhibition Center,Boston
    • 年月日
      20130714-20130718
  • [学会発表] Effect of Apolipoprotein E-ε4 status on brain atrophy in 1-year repeat MRI data form cognitively normal individuals2013

    • 著者名/発表者名
      Matsuda H, Fushishima M, Maikusa N, Chida N, Kuwano R, Iwatsubo T
    • 学会等名
      Alzheimer’s Association International Conference
    • 発表場所
      Boston Convention and Exhibition Center,Boston
    • 年月日
      20130714-20130718
  • [学会発表] Machine-learning classification of MR scans in Alzheimer’s disease based on tensor-based morphometry2013

    • 著者名/発表者名
      Fujishima M, Yamashita F, Matsuda H, Maikusa N, Chida N, Iwatsubo T
    • 学会等名
      Alzheimer’s Association International Conference
    • 発表場所
      Boston Convention and Exhibition Center,Boston
    • 年月日
      20130714-20130718
  • [図書] “すぐできるVBM 精神・神経疾患の脳画像解析 SPM12対応 DVD付”2014

    • 著者名/発表者名
      根本清貴 (著, 編集), 青木茂樹 (監修), 笠井清登 (監修)
    • 総ページ数
      146
    • 出版者
      学研メディカル秀潤社

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公開日: 2015-05-28  

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