2018 Fiscal Year Annual Research Report
PET-NIRS融合イメージングによるアルツハイマー病診断の高度化と脳機能の解明
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17H04118
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
志田原 美保 (古本美保) 東北大学, 工学研究科, 講師 (20443070)
茨木 正信 秋田県立循環器・脳脊髄センター(研究所), 放射線医学研究部, 主任研究員 (40360359)
松原 佳亮 秋田県立循環器・脳脊髄センター(研究所), 放射線医学研究部, 研究員 (40588430)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 医学物理 / PET / NIRS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、PET装置と光トポグラフィ（NIRS)装置を用いて、脳機能の同時測定を行い、マルチモダリティによる新しい脳機能診断法を開発することを目的とする。
これまで、本研究では、PET撮像とNIRS撮像を別々の時間に収集してきた。これにより、PETによる脳機能とNIRSによって測定された血流量とを同一の空間上にマッピングできることを証明した。
しかし、一つの課題として、まったく同時に測定されていなかったため、PETで測定された脳機能とNIRSで測定された脳血流値が本当に一致しているのかを確定することは不可能である。
実際に、前年度に出版した研究論文において、PETとNIRSの測定値の不一致が見られた。そこで、本年度は、可搬型のNIRS装置を用いて、PETとNIRSの同時測定を行う臨床実験を施行した。被検者にはO-15水を複数回投与し、その間、さまざまなタスクを実施した。そして、NIRSによる脳血流測定を同時に行った。この実験は世界でも初の実験となる。さらに、PETの撮像中の被検者の頭部の動きを光学式トラッキング装置でモニターし、PET画像の動き補正を行う手法と、PET/MRI同時測定装置を用いて、PET画像を同時に撮像したMRI画像をリファレンスとして動き補正を行う方法と比較した。その結果、本研究で利用している光学式トラッキング装置を用いた動き補正システムが高い精度を持っていることが明らかになった。また、アミロイドPET撮像における投与量と画質の関係を調べ、最適な投与量を推定した。特に低い投与量の場合、大きな定量値のエラーが発生することを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
おおむね順調に進んでいるが、新たな臨床研究を立ち上げたため、その審査に時間を要し、必要な被検者数は本年度はできなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、現在、４例の被検者まで終わっているPETとNIRSの同時測定の臨床実験を継続し、データをまとめて、論文等に公表する。
さらにデータ解析の高度化を進めるために、機械学習法を複数適応し、最も最適な解析方法を探索する。
これまでの成果をソフトウェアパッケージとしてまとめ、公表する。また、本研究に興味がある海外の研究者と研究交流を行うことを予定している。
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