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2013 年度 実施状況報告書

各種拡散MRIの脳変性疾患への応用:マッピングから新たなバイオマーカーの創出へ

研究課題

研究課題/領域番号 25461848
研究種目

基盤研究(C)

研究機関順天堂大学

研究代表者

青木 茂樹  順天堂大学, 医学部, 教授 (80222470)

研究分担者 寺田 一志  東邦大学, 医学部, 教授 (90227520)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードdiffusion MRI / diffusional kurtosis / diffusion tensor imaging / Q space imaging / multiband EPI / Parkinson disease / spinocerebellar ataxia / DKI
研究概要

平成25年度の本研究の実績としては、種々の変性疾患、正常ボランティアにおける、拡散MRIデータの取得、高速撮像法の導入、拡散MRIデータの解析とその結果の報告などがあげられる。詳細は下記の通り。
1.拡散MRIデータの取得: Parkinson病、脊髄小脳萎縮症 MSA、多系統萎縮症 MSA、進行性核上麻痺 PSP、特発性正常圧水頭症iNPH、Alzheimer病、てんかん、多発性硬化症、脳腫瘍、頸椎症、正常コントロールなどの拡散MRIデータを全体で200例以上取得した。
2.高速撮像法の導入: 拡散MRIの撮像時間は短めのdiffusional kurtosis imagingでも10分を越えることが多く、高速撮像法の導入が必要であるため、新たな高速撮像法である、Multiband EPIを導入して高速化を図るための基礎的検討(multiband factorの決定など)を行った。
3.拡散MRIデータ解析とその結果報告: 種々の疾患につき、TBSSやtractspecific analysisを行い、国際MR学会 ISMRM, 米国神経放射線学会 ASNR, 北米放射線学会RSNA, 磁気共鳴医学会、神経放射線学会などで結果を報告した。英文誌への投稿も行い、一部の結果はすでに掲載されている。iNPHでは側脳室体部レベルでの皮質脊髄路にてFAの上昇とMDKの低下を確認した。Parkinson病でも白質路の変性が確認できた。

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

拡散MRIデータの取得やある程度の解析とその成果は報告できた。高速撮像法のmutiband EPI法の臨床応用が可能となりその至適化などに時間がかかったため、データ取得のためのプロトコールの決定が多少遅れた。
撮像法の根本的な進歩に対応するためであり、必要な遅れと考えている。

今後の研究の推進方策

当初の予定(多少遅れたが特に問題ない)どおり、種々の変性疾患について、拡散MRIデータの取得、解析とバイオマーカの探索を行う。
種々の疾患で異常の出る可能性のある主要白質路;脳梁、帯状束、鈎状束、錐体路などについてその診断能を独立、および組み合わせて検討し、有用なスクリーニングとなるバイオマーカを探索する。
その結果を基に、白質路の拡散マーカ(バイオマーカとなるもの)の自動解析法の開発を試みる。

次年度の研究費の使用計画

この研究は次の3つの柱からなる:1) 種々の変性疾患と正常者のMRI拡散(テンソル)画像の取得、2) その解析と発表、3) 種々の変性疾患の白質路バイオマーカの探索と自動化。その1)につき、拡散テンソル・kurtosis撮像につき、画期的な高速撮像法であるMultiband EPI法が臨床応用されたため、比較的お金のかからない基礎的検討が多くなり、25年度の使用額が少なくなった。
研究の3つの柱:1) 画像の取得、2) 解析、3) 種々の変性疾患の白質路バイオマーカの探索と自動化につき、費用がかかるのは2),3)とくに3)であり、26年度は当初の予定程度、27年度の使用額が多くなると予想される。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Diffusion Tensor Imaging Analysis for Psychiatric Disorders2013

    • 著者名/発表者名
      Shizukuishi, T, AbeO, Aoki S
    • 雑誌名

      Magnetic resonance in meddical sciences

      巻: 12 ページ: 153-159

    • DOI

      10.2463/mrms.2012-0082

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anterior cingulate abnormality as a neural correlate of mismatch negativity in schizophrenia.2013

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa YK, Kirino E, Shimoji K, Kamagata K, Hori M, Ito K, Kunimatsu A, Abe O, Ohtomo K, Aoki S.
    • 雑誌名

      Neuropsychobiology.

      巻: 68 ページ: 197-204

    • DOI

      10.1159/000355296

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diffusional kurtosis imaging of cingulate fibers in Parkinson disease: Comparison with conventional diffusion tensor imaging.2013

    • 著者名/発表者名
      Kamagata K, Tomiyama H, Motoi Y, Kano M, Abe O, Ito K, Shimoji K, Suzuki M, Hori M, Nakanishi A, Kuwatsuru R, Sasai K, Aoki S, Hattori N.
    • 雑誌名

      Magn Reson Imaging

      巻: 31 ページ: 1501-1506

    • DOI

      10.1016/j.mri.2013.06.009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automatic Extraction of the Cingulum Bundle in Diffusion Tensor Tract-specific Analysis: Feasibility Study in Parkinson's Disease with and without Dementia.2013

    • 著者名/発表者名
      Ito K, Masutani Y, Kamagata K, Yasmin H, Suzuki Y, Ino K, Aoki S, Kunimatsu A, Ohtomo K
    • 雑誌名

      Magn Reson Med Sci.

      巻: 12 ページ: 201-13

    • DOI

      10.2463/mrms.2012-0064

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructural changes of the corticospinal tract in idiopathic normal pressure hydrocephalus: a comparison of diffusion tensor and diffusional kurtosis imaging.2013

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi A, Fukunaga I, Hori M, Masutani Y, Takaaki H, Miyajima M, Aoki S
    • 雑誌名

      Neuroradiology.

      巻: 55 ページ: 971-976

    • DOI

      10.1007/s00234-013-1201-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural brain abnormalities in women with subclinical depression, as revealed by voxel-based morphometry and diffusion tensor imaging.2013

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa, YK, Sasaki, H, Takao, H, Mori H, Hayashi N, Kunimatsu A, Aoki S, Ohtomo K
    • 雑誌名

      Journal of Affective disorders

      巻: 144 ページ: 263-268

    • DOI

      0.1016/j.jad.2012.10.023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] White Matter Alteration in Metabolic Syndrome Diffusion tensor analysis2013

    • 著者名/発表者名
      Shimoji K, Abe O, Uka T, Yasmin H, Kamagata K, Asahi K, Hori, M, Nakanishi A, Tamura Y, Watada H, Kawamori T, Aoki S.
    • 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] Effects of diffusional kurtosis imaging parameters on diffusion quantification2013

    • 著者名/発表者名
      Fukunaga I, Hori M, Masutani Y, Hamasaki N, Sato S, Suzuki Y, Kumagai F, Kosuge M, Hoshito H, Kamagata K, Shimoji K, Nakanishi A, Aoki S, Senoo A.
    • 雑誌名

      Radiol Phys Technol

      巻: 6 ページ: 343-348

    • DOI

      10.1007/s12194-013-0206-5.

    • 査読あり
  • [学会発表] 帯状束の拡散パラメータ測定によるAD、DLBの鑑別

    • 著者名/発表者名
      小菅正嗣,鎌形康司,本井ゆみ子,堀正明,増谷佳孝,福永一星,濱崎望,下地啓吾,鈴木通真,鈴木由里子,佐藤秀二,吉田茉莉子,青木茂樹,服部信孝,妹尾淳史
    • 学会等名
      第41回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      徳島
  • [学会発表] MPG印加軸数が、QSI解析に及ぼす影響

    • 著者名/発表者名
      濱崎望,佐藤秀二,福永一星,堀正明,鈴木由里子,小坂徹,伊藤一憲,芳士戸治義,増谷佳孝,青木茂樹
    • 学会等名
      第41回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      徳島
  • [図書] これでわかる拡散MRI(第3版)2013

    • 著者名/発表者名
      青木茂樹
    • 総ページ数
      487
    • 出版者
      秀潤社

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公開日: 2015-05-28  

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