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2018 Fiscal Year Research-status Report

Evaluation of glymphatic system in the human brain using diffusion MR images and application to Alzheimer's disease.

Research Project

Project/Area Number 17K10397
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

田岡 俊昭  名古屋大学, 医学部附属病院, 病院准教授 (30305734)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 長縄 慎二  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (50242863)
増谷 佳孝  広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (20345193)
安野 史彦  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 病院, 医長 (60373388)
川井 恒  名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (50378147)
岸本 年史  奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (60201456)
吉川 公彦  奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (10161506)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
KeywordsGlymphatic system / MRI / 拡散画像
Outline of Annual Research Achievements

正常例、軽度認知機能低下症例、Alzheimer病症例を対象として拡散テンソル画像を撮像を続けている。各症例でMini mental state examination(MMSE)による重篤度の評価を行っているところである。撮像は3.0-T臨床用MRI 装置を用いて行っている。 拡散画像はEPI法を用いて撮像している。上記撮像により得られたデータから、拡散テンソル画像を、dTV.II.13k +ソフトウェア(広島市立大学大学院情報科学研究科)を用いて生成している。 このソフトウェアは、拡散異方性マップおよび拡散率マップを含む拡散テンソルの計算画像を作成し、さらに、x軸、y軸およびz軸方向の拡散率を計算することができる。放線冠部で投射線維領域、連合線維領域、皮質下領域においたROIでそれぞれx,y,z方向の拡散能を測定している。
現時点での結果として、投射線維領域、連合線維領域では、投射線維方向(z方向)、連合線維方向(y方向)の拡散能はMMSEスコアと逆相関して、ADが重篤であるほど拡散能が上昇するのに対して、血管周囲腔の走行方向(x方向)の拡散能は、MMSEスコアと相関して、ADが重篤であるほど拡散能が低下する傾向を示している。
血管周囲腔の走行方向に限局した拡散能がGlymphaticシステムの活性に相関すると仮定して、血管周囲腔の方向の拡散能を、血管周囲腔、および主な白質線維の走行方向と直交する方向の拡散能との比(ALPS index)で評価している。
ALPS indexはMMSEスコアと有意に逆相関し、また年齢と有意に相関した。ALPS indexがGlymphaticシステムの機能を反映した指標となり得る可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

引き続き症例も蓄積しつつある。
MMSEスコアと投射線維や連合線維に沿った拡散率との間に有意な負の相関があることを示したが、これはADまたはMCIに起因する投射線維や連合線維における白質変性によって説明することができる。ALPS indexがGlymphaticシステムの機能を反映した指標となり得る可能性が示唆された。
これまでの研究結果を、令和元年5月に開催される国際磁気共鳴医学会で発表の予定である。

Strategy for Future Research Activity

引き続き症例の蓄積を行う。
臨床症状との関連を重点的に評価し、アルツハイマー病、その前段階とされる軽度認知障害(mild cognitive impairment :MCI)さらにその前段階といわれる主観的認知障害(subjective cognitive impairment :SCI)にもDTI-ALPSを応用して、アルツハイマー病の発症に関連したグリンパティック系の変化を探り、発症に至るまでの変化を明らかにしたい。

Causes of Carryover

物品費が当初の見込みよりも少なくてすんだため、今年度の旅費として使用したい。

Research Products

(23 results)

All 2019 2018

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] Can low b value diffusion weighted imaging evaluate the character of cerebrospinal fluid dynamics?2019

    • Author(s)
      Taoka, T; Naganawa, S; Kawai, H; Nakane, T; Murata, K
    • Journal Title

      JAPANESE JOURNAL OF RADIOLOGY

      Volume: 37 Pages: 135-144

    • DOI

      10.1007/s11604-018-0790-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Inter-individual Comparison of Gadobutrol and Gadoteridol Tissue Time-intensity Profiles for Dynamic Susceptibility Contrast Perfusion MR Imaging2019

    • Author(s)
      Yamada, M; Taoka, T; Kawaguchi, A; Yasuda, K; Niinomi, Y; Ohashi, Y; Okuda, T; Naganawa, S
    • Journal Title

      MAGNETIC RESONANCE IN MEDICAL SCIENCES

      Volume: 18 Pages: 75-81

    • DOI

      10.2463/mrms.mp.2017-0172

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improved 3D-real Inversion Recovery: A Robust Imaging Technique for Endolymphatic Hydrops after Intravenous Administration of Gadolinium2019

    • Author(s)
      Naganawa, S; Kawai, H; Taoka, T; Sone, M
    • Journal Title

      MAGNETIC RESONANCE IN MEDICAL SCIENCES

      Volume: 18 Pages: 105-108

    • DOI

      10.2463/mrms.bc.2017-0158

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Increased signal intensity of low-concentration gadolinium contrast agent by longer repetition time in heavily T(2)-weighted-3D-FLAIR.2019

    • Author(s)
      Kato Y, Bokura K, Taoka T, Naganawa S.
    • Journal Title

      Jpn J Radiol.

      Volume: 38 Pages: in press

    • DOI

      10.1007/s11604-019-00828-0.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Age Dependence of Gadolinium Leakage from the Cortical Veins into the Cerebrospinal Fluid Assessed with Whole Brain 3D-real Inversion Recovery MR Imaging.2019

    • Author(s)
      Naganawa S, Nakane T, Kawai H, Taoka T.
    • Journal Title

      Magn Reson Med Sci.

      Volume: 18 Pages: in press

    • DOI

      10.2463/mrms.mp.2018-0053.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gadolinium-based Contrast Media, Cerebrospinal Fluid and the Glymphatic System: Possible Mechanisms for the Deposition of Gadolinium in the Brain.2018

    • Author(s)
      Taoka T, Naganawa S.
    • Journal Title

      Magn Reson Med Sci.

      Volume: 17 Pages: 111-119

    • DOI

      10.2463/mrms.rev.2017-0116.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact of the Glymphatic System on the Kinetic and Distribution of Gadodiamide in the Rat Brain Observations by Dynamic MRI and Effect of Circadian Rhythm on Tissue Gadolinium Concentrations2018

    • Author(s)
      Taoka, T; Jost, G; Frenzel, T; Naganawa, S; Pietsch, H
    • Journal Title

      INVESTIGATIVE RADIOLOGY

      Volume: 53 Pages: 529-534

    • DOI

      10.1097/RLI.0000000000000473

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] PREDICTION OF INTRACRANIAL ARTERIAL STENOSIS PROGRESSION IN PATIENTS WITH MOYAMOYA VASCULOPATHY: CONTRAST-ENHANCED HIGH-RESOLUTION MAGNETIC RESONANCE VESSELWALL IMAGING2018

    • Author(s)
      Muraoka, S; Araki, Y; Taoka, T; Kawai, H; Okamoto, S; Uda, K; Ota, S; Naganawa, S; Wakabayashi, T
    • Journal Title

      INTERNATIONAL JOURNAL OF STROKE

      Volume: 13 Pages: 32-32

    • DOI

      10.1183/13993003.congress-2018.PA707

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Corpus callosal involvement is correlated with cognitive impairment in multiple system atrophy2018

    • Author(s)
      Hara, K; Watanabe, H; Bagarinao, E; Kawabata, K; Yoneyama, N; Ohdake, R; Imai, K; Masuda, M; Yokoi, T; Ogura, A; Tsuboi, T; Ito, M; Atsuta, N; Niwa, H; Taoka, T; Maesawa, S; Naganawa, S; Katsuno, M; Sobue, G
    • Journal Title

      JOURNAL OF NEUROLOGY

      Volume: 265 Pages: 2079-2087

    • DOI

      10.1007/s00415-018-8923-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A guide to identification and selection of axial planes in magnetic resonance imaging of the brain2018

    • Author(s)
      Otake, S; Taoka, T; Maeda, M; Yuh, WTC
    • Journal Title

      NEURORADIOLOGY JOURNAL

      Volume: 31 Pages: 336-344

    • DOI

      10.1177/1971400918769911

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prediction of Intracranial Arterial Stenosis Progression in Patients with Moyamoya Vasculopathy: Contrast-Enhanced High-Resolution Magnetic Resonance Vessel Wall Imaging2018

    • Author(s)
      Muraoka, S; Araki, Y; Taoka, T; Kawai, H; Okamoto, S; Uda, K; Ota, S; Naganawa, S; Wakabayashi, T
    • Journal Title

      WORLD NEUROSURGERY

      Volume: 116 Pages: E1114-E1121

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2018.05.181

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Imaging Differences between Neuromyelitis Optica Spectrum Disorders and Multiple Sclerosis: A Multi-Institutional Study in Japan2018

    • Author(s)
      Tatekawa, H; Sakamoto, S; Hori, M; Kaichi, Y; Kunimatsu, A; Akazawa, K; Miyasaka, T; Oba, H; Okubo, T; Hasuo, K; Yamada, K; Taoka, T; Doishita, S; Shimono, T; Miki, Y
    • Journal Title

      AMERICAN JOURNAL OF NEURORADIOLOGY

      Volume: 39 Pages: 1239-1247

    • DOI

      10.3174/ajnr.A5663

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Gd presence in the brain: impact of daytime and anaesthesia2018

    • Author(s)
      Toshiaki Taoka, G. Jost, Shinji Naganawa, H. Pietsch
    • Organizer
      European Congress of Radiology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Diffusion Images to Explore Alzheimer's Disease2018

    • Author(s)
      Toshiaki Taoka
    • Organizer
      The 12th Asian-Oceanian Congress of Neuroradiolog
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Overview on Glymphatic System2018

    • Author(s)
      Toshiaki Taoka
    • Organizer
      The 12th Asian-Oceanian Congress of Neuroradiolog
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Controversies on Glymphatic Systems.2018

    • Author(s)
      Toshiaki Taoka
    • Organizer
      AOSNHNR session in ASNR 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Impact of the glymphatic system on the kinetric and distribution of gadodiamide in the rat brain: Observation by dynamic MRI and effect of circadian rhythm on tissue gadolinium concentrations.2018

    • Author(s)
      Toshiaki Taoka, Gregor Jost, Shinji Naganawa, Hubertus Pietsch
    • Organizer
      International Society for Magnetic Resonance in Medicine 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Diffusion Images for Assessing Glymphatic System2018

    • Author(s)
      Toshiaki Taoka
    • Organizer
      International Society for Magnetic Resonance in Medicine 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Glymphatic system: neuroimaging perspective.2018

    • Author(s)
      Toshiaki Taoka
    • Organizer
      The 74th Korean Congress of Radiology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] White matter microstructural changes in the cases of tuberous sclerosis Evaluation by NODDI compared with conventional diffusion tensor method.2018

    • Author(s)
      Toshiaki Taoka
    • Organizer
      104th Scientific Assembly and Annual Meeting of Radiological Society of North America
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MRによる脳内の「動き」の可視化2018

    • Author(s)
      田岡俊昭
    • Organizer
      第41回日本脳神経CI学会総会
    • Invited
  • [Presentation] 中枢神経組織でのガドリニウム造影剤2018

    • Author(s)
      田岡俊昭
    • Organizer
      第54回日本医学放射線学会秋季臨床大会
    • Invited
  • [Presentation] Introduction for MR fingerprinting2018

    • Author(s)
      田岡俊昭
    • Organizer
      日本磁気共鳴医学会
    • Invited

URL: 

Published: 2019-12-27  

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