MRI位相差情報を用いた無侵襲脳血流定量計測法の開発と臨床応用

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21591575
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 工藤 與亮 Iwate Medical University, 医学部, 講師 (10374232)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 真理 岩手医科大学, 医学部, 教授 (80205864) ; 寺江 聡 北海道大学, 大学病院, 教授 (40240634) ; 小笠原 邦昭 岩手医科大学, 医学部, 教授 (00305989)
• Keywords: 核磁気共鳴画像 / 脳血流

Research Abstract

本研究の目的は超高磁場MRI装置による位相画像を用いて、非侵襲的で定量的な脳脊髄血流解析法を開発・臨床応用することである。
既存の複数の3T-MRI装置(GE社、Philips社)を用いて、健常人ボランティアの位相画像を複数の撮像法で所得し、至適シーケンス・パラメータの最適化を行った。得られた位相画像から酸素飽和度を算出するプログラムを作成し、酸素飽和度の定量値算出及び脳血流変化のマップ化を行った。呼吸負荷や薬物負荷により酸素飽和度や脳血流が有意に変化することが確認された。同様の手法を脊髄にも応用し、脊髄の血流も呼吸負荷や薬物負荷で有意に変化することが確認された。これらは国際学会での発表を行い、論文作成中である。さらに、脊髄AVM患者に応用し、治療前後で酸素飽和度が有意に変化し、治療後に正常化することがわかった。この結果に関してはすでに国際誌に論文発表を行った。内頚動脈狭窄患者でも脳の位相画像を撮像し、酸素飽和度マップの開発を行っている。20名前後のデータが取得できており、PETやSPECTでの脳血流画像や酸素摂取率との比較や、MRIのASL法による脳血流マップとの比較を行う予定である。
また、同時に脳血流解析の基礎的検討として数値ファントムを開発し、解析プログラムの精度検証を行っている。解析アルゴリズムによって解析の精度が異なることが確認されており、解析プログラムの改良や市販プログラムの精度検証に応用している。結果がまとまりしだい論文発表を行う予定である。

Research Products

• [Journal Article] Differences in CT Perfusion Maps Generated by Different Commercially Available Software : Analysis Using Identical Source Data of Acute Stroke Patients (2010)
  • Author(s): Kudo K, Sasaki M, Yamada K, Momoshima S, Utsunomiya H, Shirato H, Ogasawara K
  • Journal Title: Radiology 254 Pages: 200-209
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evaluation of Change in Venous Oxygenation by Susceptibility-Weighted Imaging in Patients with Spinal Arterio-Venous Malformations after Treatment (2010)
  • Author(s): Fujima N, Kudo K, Terae S, Hida K, Ishizaka K, Zaitsu Y, Asano T, Yoshida D, Tha KK, Sasaki M, Shirato H
  • Journal Title: Radiology (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Visual discrimination among patients with depression and schizophrenia and healthy individuals using semiquantitative color-coded fast spin-echo T1-weighted magnetic resonance imaging (2010)
  • Author(s): Sasaki M, Shibata E, Ohtsuka K, Endoh J, Kudo K, Narumi S, Sakai A
  • Journal Title: Neuroradiology 52 Pages: 83-89
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In vivo topographic illustration of microstructural white matter abnorm ahties of multiple system atrophy by diffusion tensor imaging (2010)
  • Author(s): Tha KK, Terae S, Yabe I, Miyamoto T, Soma H, Zaitsu Y, Fujima N, Kudo K, Sasaki H, Shirato H
  • Journal Title: Radiology (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Difference in the Tracer Delay-Induced Effect among Deconvolution Algorithms in CT Perfusion Analysis : Quantitative Evaluation by using Digital Phantoms (2009)
  • Author(s): Kudo K, Sasaki M, Ogasawara K, Terae S, Ehara S, Shirato H
  • Journal Title: Radiology 251 Pages: 241-249
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Detectability of Normal Spinal Veins by Using Susceptibility Weighted Imaging (2009)
  • Author(s): Ishizaka K, Kudo K, Fujima N, Zaitsu Y, Yazu R, Tha KK, Terae S, Sasaki M, Shirato H
  • Journal Title: J Magn Reson Imaging 31 Pages: 32-38
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Susceptibility-weighted magnetic resonance imaging detects impaired cerebral hemodynamics in the superior sagittal sinus thrombosis-case report (2009)
  • Author(s): Kawabori M, Kuroda S, Kudo K, Terae S, Kaneda M, Nakayama N, Iwasaki Y
  • Journal Title: Neurol Med Chir (Tokyo) 49 Pages: 248-251
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differential diagnosis of hyperintense cerebrospinal fluid on fluid-attenu ated inversion recovery images of the brain. Part I : pathological conditions. (2009)
  • Author(s): Tha KK, Terae S, Kudo K, Miyasaka K.
  • Journal Title: Br J Radiol 82 Pages: 426-434
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differential diagnosis of hyperintense cerebrospinal fluid on fluid-attenuated inversion recovery images of the brain. Part II : non-pathological conditions. (2009)
  • Author(s): Tha KK, Terae S, Kudo K, Miyasaka K
  • Journal Title: Br J Radiol 82 Pages: 610-614
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Detection of changes in cerebrospinal fluid space in idiopathic normal pressure hydrocephalus using voxel-based morphometry (2009)
  • Author(s): Yamashita F, Sasaki M, Takahashi S, Matsuda H, Kudo K, Narumi S, Terayama Y, Asada T
  • Journal Title: Neuroradiology 22(Epub)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prospective study on the mismatch concept in acute stroke patients within the first 24h after symptom onset-1000Plus study (2009)
  • Author(s): Hotter B, Pittl S, Ebinger M, Oepen G, Jegzentis K, Kudo K, Rozanski M, Schmidt WU, Brunecker P, Xu C, Martus P, Endres M ; Jungehulsing GJ, Villringer A, Fiebach JB
  • Journal Title: BMC Neurology 9 Pages: 60
  • Peer Reviewed
• [Presentation] デジタルファントムを用いたCT灌流画像解析ソフトの精度検証 (2010)
  • Author(s): 工藤與亮、Soren Christensen、佐々木真理、笹木工、藤原俊朗、小笠原邦昭、Leif Ostergaard
  • Organizer: 日本神経放射線学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-02-12
• [Presentation] MR灌流画像解析の標準化に向けたデジタルファントムの作成と応用 (2009)
  • Author(s): 工藤與亮、Soren Christensen、佐々木真理、藤原俊朗、Leif Ostergaard
  • Organizer: 日本磁気共鳴医学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2009-10-01
• [Presentation] SWI of the Spinal Veins (2009)
  • Author(s): Kudo K
  • Organizer: ISMRM (International Society for Magnetic Reso nance in Medicine)
  • Place of Presentation: Honolulu, USA
  • Year and Date: 2009-04-18