非正規分布拡散画像（拡散尖度画像）によるアルツハイマー病の病期診断および予後予測

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26461834
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 田岡 俊昭 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院准教授 (30305734)
• 研究分担者: 吉川 公彦 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (10161506) ; 安野 史彦 奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (60373388) ; 岸本 年史 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (60201456) ; 和田 敬 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (90597098)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: アルツハイマー病 / 拡散MRI

研究実績の概要

当初計画したとおり、アルツハイマー病症例と正常コントロールを対象として、撮像を進め、合計50症例で非正規分布拡散画像の解析に必要な撮像を行うことが出来た。各症例でMMSE等の心理テストを行った。臨床所見として、撮像時点までの経過をチェックし、アルツハイマー病群、MCI群に分類した。また、MCIのさらに前駆段階と考えられる主観的認知障害(SCI)についても評価の対象に追加した。撮像はシーメンス社製Magnetom Verio 3.0T MR撮像装置を用いて、通常のMRI撮像に加えて、EPI法による拡散画像を撮像して、拡散尖度画像を得た。この方法をもって、予定されていた症例全例の撮像は完了した。
画像解析に関して、拡散尖度画像はMRI装置内部で生成が可能となっており、当初予定していた、拡散尖度画像生成のための外部のソフトウェアは使用せずに行うことができた。さらに、非正規分布拡散画像のデータセットを用いて、Neurite orientation dispersion and density imaging (NODDI) という解析手法を適用しての解析を新たに追加した。NODDIは2013年に発表された最新の拡散画像の処理手法であり、組織内の神経突起の配向分散や密度を算出することで、白質の状態をさらに詳細に評価出来る。このNODDIは解析に１症例あたり20時間程度を要する事から、現時点で撮像の完了した50例全例の解析は未了であるが、引き続き解析を行い、2018年の国際MR学会(ISMRM)で発表し、さらに論文化を進める予定である。
さらに、アルツハイマー病の発症に関連することが示唆されている、脳内の老廃物排除系であるGlymphaticシステムとの関連に関しての評価も行い、2017年のJapanese Journal of Radiologyで報告した。

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation of glymphatic system activity with the diffusion MR technique: diffusion tensor image analysis along the perivascular space (DTI-ALPS) in Alzheimer’s disease cases (2017)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Taoka, Yoshitaka Masutani, Hisashi Kawai, Toshiki Nakane, Kiwamu Matsuoka, Fumihiko Yasuno, Toshifumi Kishimoto, Shinji Naganawa
  • 雑誌名: Japanese Journal of Radiology 巻: 35 ページ: 172-178
  • DOI: 10.1007/s11604-017-0617-z.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Diffusion tensor tractography in the preoperative precise identification of the course of facial nerve in a meningioma of the cerebellopontine angle; Technical implications (2017)
  • 著者名/発表者名: Goncalo Neto d'Almeida, Luis Sousa Marques, Pedro Escada, Toshiaki Taoka, Pedro Goncalves Pereira
  • 雑誌名: Interdisciplinary Neurosurgery 巻: 9 ページ: 58-60
  • DOI: 10.1016/j.inat.2017.03.010
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Revisiting current golden rules in managing acute ischemic stroke: evaluation of new strategies to further improve treatment selection and outcome (2017)
  • 著者名/発表者名: William TC Yuh, Matthew David Alexander, Toshihiro Ueda, Masayuki Maeda, Toshiaki Taoka, Kei Yamada, Norman J Beauchamp
  • 雑誌名: American Journal of Roentgenology 巻: 208 ページ: 32-41
  • DOI: 10.2214/AJR.16.16557.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Structure of the Medullary Veins of the Cerebral Hemisphere and Related Disorders (2017)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Taoka, Akio Fukusumi, Toshiteru Miyasaka, Hisashi Kawai, Toshiki Nakane, Kimihiko Kichikawa, Shinji Naganawa
  • 雑誌名: RadioGraphics 巻: 37 ページ: 281-297
  • DOI: 10.1148/rg.2017160061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficacy and safety of non-suture dural closure using a novel dural substitute consisting of polyglycolic acid felt and fibrin glue to prevent cerebrospinal fluid leakage;A non-controlled, open-label, multicenter clinical trial (2017)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Terasaka, Toshiaki Taoka, Satoshi Kuroda, Nobutaka Mikuni, Toru Nishi, Hiroyuki Nakase, Yukihiko Fujii, Yasuhiko Hayashi, Jun-ichi Murata, Ken-ichiro Kikuta, Toshihiko Kuroiwa, Sachie Shimokawa, Kiyohiro Houkin
  • 雑誌名: Journal of Materials Science: Materials in Medicine 巻: 28 ページ: 69
  • DOI: 10.1007/s10856-017-5877-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structures Showing Negative Correlations of Signal Intensity with Postnatal Age on T1-weighted Imaging of the Brain of Newborns and Infants (2017)
  • 著者名/発表者名: Saeka Hori, Toshiaki Taoka, Tomoko Ochi, Toshiteru Miyasaka, Masahiko Sakamoto, Katsutoshi Takayama, Takeshi Wada, Kaoru Myochin, Yukihiro Takahashi, Kimihiko Kichikawa
  • 雑誌名: Magnetic Resonance in Medical Sciences 巻: 16 ページ: -
  • DOI: 10.2463/mrms.mp.2015-0168
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Visualization of Middle Ear Ossicles in Elder Subjects with Ultra-short Echo Time MR Imaging (2017)
  • 著者名/発表者名: Shinji Naganawa, Toshiki Nakane, Hisashi Kawai, Toshiaki Taoka, Kojiro Suzuki, Shingo Iwano, Hiroko Satake, David Grodzki
  • 雑誌名: Magnetic Resonance in Medical Sciences 巻: 16 ページ: 93-97
  • DOI: 10.2463/mrms.mp.2015-0171
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Gd-based contrast enhancement of the perivascular spaces in the basal ganglia (2017)
  • 著者名/発表者名: Shinji Naganawa, Toshiki Nakane, Hisashi Kawai, Toshiaki Taoka
  • 雑誌名: Magnetic Resonance in Medical Sciences 巻: 16 ページ: 61-65
  • DOI: 10.2463/mrms.mp.2016-0039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lack of Contrast Enhancement in a Giant Perivascular Space of the Basal Ganglion on Delayed FLAIR Images: Implications for the Glymphatic System (2017)
  • 著者名/発表者名: Shinji Naganawa, Toshiki Nakane, Hisashi Kawai, Toshiaki Taoka
  • 雑誌名: Magnetic Resonance in Medical Sciences 巻: 16 ページ: 89-90
  • DOI: 10.2463/mrms.ci.2016-0114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diffusion tensor studies and voxel-based morphometry of the temporal lobe to determine the cognitive prognosis in cases of Alzheimer’s disease and mild cognitive impairment: Do white matter changes precede gray matter changes? (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Taoka, Fumihiko Yasuno, Masayuki Morikawa, Makoto Inoue, Kuniaki Kiuchi, Soichiro Kitamura, Kiwamu Matsuoka, Toshifumi Kishimoto, Kimihiko Kichikawa, Shinji Naganawa
  • 雑誌名: SpringerPlus 巻: 5 ページ: 1023
  • DOI: 10.1186/s40064-016-2692-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Application of histogram analysis for the evaluation of vascular permeability in glioma by the K2 parameter obtained with the dynamic susceptibility contrast method: Comparisons with Ktrans obtained with the dynamic contrast enhance method and cerebral blood volume (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Taoka, Hisashi Kawai, Toshiki Nakane, Saeka Hori, Tomoko Ochi, Toshiteru Miyasaka, Masahiko Sakamoto, Kimihiko Kichikawa, Shinji Naganawa
  • 雑誌名: Magnetic resonance imaging 巻: 34 ページ: 896-901
  • DOI: 10.1016/j.mri.2016.04.020
  • 査読あり
• [学会発表] Evaluating glymphatic system by diffusion images: Alzheimer's disease cases analyzed by Diffusion Tensor Image analysis Along Perivascular Space (DTI-ALPS) (2017)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Taoka, Yoshitaka Masutani, Hisashi Kawai, Toshiki Nakane, Kiwamu Matsuoka, Fumihiko Yasuno, Shinji Naganawa
  • 学会等名: International Society for Magnetic Resonance in Medicine 2017
  • 発表場所: 米国、ホノルル
  • 年月日: 2017-04-26
  • 国際学会
• [学会発表] Intracellular volume fraction image on NODDI in diffuse axonal injury. (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Taoka, Hisashi Kawai,Toshiki Nakane, Shinji Naganawa
  • 学会等名: 102st Scientific Assembly and Annual Meeting of Radiological Society of North America(RSNA)
  • 発表場所: 米国、シカゴ
  • 年月日: 2016-11-29
  • 国際学会
• [学会発表] White matter lesions and blood-brain barrier(BBB) dysfunction: role of gadolinium-based contrast agents(GBCAs) (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Taoka
  • 学会等名: The Frontiers Neuroimaging 2016
  • 発表場所: 韓国、ソウル
  • 年月日: 2016-10-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] DTI in Alzheimer's dementia research. (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Taoka
  • 学会等名: MEDICAL Neuroimaging Summit 2016
  • 発表場所: 台湾、台北
  • 年月日: 2016-09-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 拡散で脳微細構造をみる (2016)
  • 著者名/発表者名: 田岡俊昭
  • 学会等名: 第57回日本神経学会学術大会
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター(兵庫県神戸市中央区)
  • 年月日: 2016-05-18
  • 招待講演
• [学会発表] Management of brain tumor by advanced neuroimaging. (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Taoka
  • 学会等名: APAC Star Tianjin
  • 発表場所: 中国、天津
  • 年月日: 2016-05-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Evaluation of vascular permeability in gliomas by using parameter K2 from dynamic susceptibility contrast data-sets and histogram analysis (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Taoka, Hisashi Kawai, Toshiki Nakane, Toshiteru Miyasaka, Shinji Naganawa
  • 学会等名: International Society for Magnetic Resonance in Medicine 2016
  • 発表場所: シンガポール
  • 年月日: 2016-05-09
  • 国際学会
• [学会発表] 頭部外傷のadvanced MRI (2016)
  • 著者名/発表者名: 田岡俊昭
  • 学会等名: 第75回日本医学放射線学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市西区）
  • 年月日: 2016-04-15
  • 招待講演