ダイナミックMRIとコンパートメント解析による腫瘍血流機能画像の評価

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14570864
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 菅原 敬文 愛媛大学, 医学部附属病院, 講師 (60179124)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菊池 恵一 愛媛大学, 医学部, 助手 (50304605) ; 望月 輝一 愛媛大学, 医学部, 教授 (80145094) ; 村瀬 研也 大阪大学, 医学部, 教授 (50157773)
• Keywords: 腫瘍 / 血流 / angiogenesis / MRI / ガドリニウム / コンパートメント解析 / デコンボルーション解析

Research Abstract

近年、悪性腫瘍の発育、浸潤、転移に腫瘍血管新生(angiogenesis)の関与が注目されている。生体内では血流、血管透過性、間質密度などもangiogenesisに関与していると考えられるが、これらのダイナミックな現象をin vivoで評価する方法はまだ確立されていない。我々は、本研究にて、MRI用造影剤Gd-DTPA静注後のダイナミックデータのモデル解析から、血管新生により増加した腫瘍血流をin vivoで画像化し評価できる可能性を示した。
ダイナミックMRIは3D IR-FFE (TR/TE/TI=7.7/3.9/280ms、FA=10)を用い、Gd-DTPAをボーラス静注後、約2分間のダイナミックデータ収集を行った。腫瘍部近傍の動脈から入力関数を求め、コンパートメント解析ならびにデコンボルーション解析を用いて、ピクセル毎に組織血流を算出、最終的に腫瘍部および周囲健常部を含む血流機能画像を作成した。悪性腫瘍では治療前後での比較検討も行った。腫瘍血流量(mL/100mL/min)は疾患により大きく異なり、腫瘍内部の血流分布は不均一で、早期濃染される高血流部から徐々に造影される低血流部まで造影パターンも様々であった。従来の形態画像では捉えられない腫瘍内部の血流不均一性が明瞭化し、腫瘍辺縁部で血管新生(angiogenesis)を反映した高血流が示された。治療前後の検討では、通常の造影MRI画像では治療効果判定が困難な症例においても、治療後に腫瘍内の血流分布や血流量の変化がみられ、病理学的検討が行われた症例においては、最終治療効果をよく反映していた。
今後、各種の血管新生阻害剤による治療の新たな展開も予想され、治療効果の評価や転移、予後の推測にも将来応用が期待される。

Research Products

• [Publications] Sugawara Y, et al.: "Assessment of functional map in musculoskeletal tumors : comparison of tumor blood flow by dynamic MRI and 201T1 scintigraphy"J Nucl Med. 44. 408 (2003)
• [Publications] Sugawara Y, et al.: "Usefulness of functional tumor blood flow map generated by dynamic contrast-enhanced MRI and deconvolution analysis"Radiology. 229(P). 698 (2003)
• [Publications] Sugawara Y, et al.: "How to evaluate treatment response in malignant musculoskeletal tumors : advantage and limitations in conventional imaging and utilities of dynamic MRI and NM techniques"Radiology. 229(P). 732 (2003)