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2016 年度 実績報告書

PETとNIRSの融合による新たな認知症診断法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26293133
研究機関東北大学

研究代表者

渡部 浩司  東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (40280820)

研究分担者 田代 学  東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (00333477)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードPET / NIRS / アミロイド
研究実績の概要

本研究ではPETとNIRSのデータを複合することにより、より高精度な認知症脳画像診断を行うことを目的とするが、平成28年度は本研究に関連する以下の3つのことを行った。
1. PETとNIRSの同時測定の健常ボランティアデータの収集、2. PETとNIRSの画像融合ソフトウェアの開発、3. 複数のPETアルツハイマー型認知症診断薬の動態を解析し、最も診断能が高い薬剤の自動診断法の開発
1.に関しては、12回のPETおよびNIRSデータ収集を行った。被験者は平均21.7歳の男性健常ボランティアで、[F-18]FDG投与後、NIRSとPETのデータを収集した。その間、光学式トラッキング装置で頭部に設置したマーカーの三次元的な位置を同定し、NIRSとPETの融合画像を作成した。
2.に関しては、PETの位置情報とNIRSの位置情報を用いて、両者の幾何学的関係を求め、自動的に融合画像を作成するソフトウェアを開発した。また、NIRSのデータが多数のノイズを含むため、それを除去し、より与えられたタスクに対応する反応が確認できるように処理を行うソフトウェアを開発した。
3.に関しては、多数のPETアミロイド診断薬候補薬剤の化学的特徴を抽出し、小動物で得られた知見を人に外挿することにより、どのようなPET画像が得られるか予想する数学モデルを構築した。さらに、そのモデルに基づき、健常ボランティア群、MCI群、アルツハイマー病群で得られるSUV値(標準取り込み値)の平均値および標準偏差を推定し、最も最適な臨床的な診断が得られる指標CUI(clinical usefulness index)を算出し、最適な薬剤の決定を行った。
以上の成果は国際学会および国内学会で発表した。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Prediction of the clinical standardized uptake value ratio in amyloid PET imaging using a biomathematical modeling approach towards the efficient development of a radioligand2017

    • 著者名/発表者名
      Arakawa, Yuma and Nai, YingHwey and Shidahara, Miho and Furumoto, Shozo and Seki, Chie and Okamura, Nobuyuki and Tashiro, Manabu and Kudo, Yukitsuka and Yanai, Kazuhiko and Gonda, Kohsuke and Watabe, Hiroshi
    • 雑誌名

      J Nucl Med

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.2967/jnumed.116.183566

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measurement of Free Fraction in Plasma for Biomathematical Prediction of SUVR of Amyloid PET Radiotracers2017

    • 著者名/発表者名
      Nai, YingHwey and Shidahara, Miho and Seki, Chie and Watanuki, Shoichi and Funaki, Yoshihito and Ishikawa, Y and Furumoto, Shozo and Watabe, Hiroshi
    • 雑誌名

      CYRIC Annual Report

      巻: - ページ: 73-77

  • [雑誌論文] PET解析技術の開発2016

    • 著者名/発表者名
      渡部浩司、志田原美保
    • 雑誌名

      放射線

      巻: 41 ページ: 191-195

  • [学会発表] Biomathematical Screening Methodology of Amyloid PET Radiotracers based on Clinical Usefulness Criterion & In-Silico Data2016

    • 著者名/発表者名
      Nai, YingHwey and Shidahara, Miho and Seki, Chie and Watabe, Hiroshi
    • 学会等名
      日本核医学会総会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-11-03 – 2016-11-05
  • [学会発表] Registration of Positron Emission Tomography (PET) image & Functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) data2016

    • 著者名/発表者名
      Nasir, Fairuz Binti Mohd and Tashiro, Manabu and Watanuki, Shoichi and Miyake, Masayasu and Watabe, Hiroshi
    • 学会等名
      日本核医学会総会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-11-03 – 2016-11-05
  • [学会発表] Biomathematical Modelling Approach Using In-Silico Data to Predict Clinical SUVR in Amyloid PET Imaging2016

    • 著者名/発表者名
      Nai, YingHwey and Shidahara, Miho and Arakawa, Yuma and Seki, Chie and Watabe, Hiroshi
    • 学会等名
      NeuroReceptor Mapping
    • 発表場所
      Boston,USA
    • 年月日
      2016-07-13 – 2016-07-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Screening of 31 Amyloid PET Radiotracers with Clinical Usefulness Criterion by Biomathematical Modelling Approach using in-silico data2016

    • 著者名/発表者名
      Nai, YingHwey and Shidahara, Miho and Seki, Chie and Watabe, Hiroshi
    • 学会等名
      NeuroReceptor Mapping
    • 発表場所
      Boston,USA
    • 年月日
      2016-07-13 – 2016-07-16
    • 国際学会
  • [学会発表] PET researches at CYRIC, Tohoku University2016

    • 著者名/発表者名
      Watabe, Hiroshi
    • 学会等名
      SNU-NIRS Workshop
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2016-04-20 – 2016-04-21
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Basic Science of PET Imaging2017

    • 著者名/発表者名
      Watabe, Hiroshi
    • 総ページ数
      619
    • 出版者
      Springer
  • [備考] Radiotracer Screening with CUI

    • URL

      http://www.rim.cyric.tohoku.ac.jp/software/CUI-Software/

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公開日: 2018-01-16  

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