Dynamic analysis of fMRI data: technical development and clinical application

fMRI数据动态分析：技术发展与临床应用

• 批准号: 21K07720
• 负责人: 雨宮 史織
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07720/
• 关键词: fMRI; perfusion; 神経血管連関; 脳血流; 灌流画像法

巨視的神経回路の情報動態解析および異常の定量から新規バイオマーカーを得ること、又、その連携・相互作用を司る機構を明らかにすることを目指し、引き続き安静時fMRI解析法の開発を進めた。①血行動態とblood oxygenation level-dependent(BOLD)信号の関連を詳細を検討するための予備実験として、123I-IMP single-photon emission computed tomography（SPECT）と、arterial spin labeling（ASL）法の計測特性や再現性の検討を行った。またこれに関連して非造影頸部・脳アンギオグラフィー法の開発・評価をこれまでの実験に引き続き進め報告した。続いて脳血管障害のある患者を対象に、②安静時fMRI信号を規定する基本的な計測指標である全脳平均信号成分の時間差、振幅をボクセル毎に算出し、SPECT脳血流計測との計測特性・再現性の比較を行った。結果としては、安静時fMRI計測が再現性の点でやや劣るものの、脳血流計測よりも鋭敏な血行動態異常の指標となることを確認した。また全脳信号成分の時間差・振幅の領域間差の由来が血行動態依存であることを示す②の研究結果に基づき、③安静時fMRIで得られる巨視的神経回路の成因について仮説を立て、これを検証するために公開データ（Human Connectome Project）解析を行った。結果はそれぞれ論文として報告を行っている。

Dynamic Analysis of Macroscopic Neurologic Circuit Information and Quantitative Analysis of Anomalies New Rules and Methods for the Development of fMRI Analysis in Quiet Time (1) Detailed analysis of the correlation between blood oxygenation level-dependent(BOLD) signals, preparation, measurement characteristics and reproducibility of 123I-IMP single-photon emission computed tomography (SPECT) and arterial spin labeling (ASL) methods. The development and evaluation of the method of non-contrast neck imaging are reported. (2) Basic measurement indexes such as time difference and amplitude of total mean signal components are specified in the patient image of vascular impairment, and comparison of measurement characteristics and reproducibility of SPECT blood flow measurement is carried out. The results confirm that the reproducibility of fMRI measurements at rest is both poor and poor, and that blood flow measurements are indicators of acute and abnormal blood flow. The origin of time difference, amplitude and domain difference of total signal components depends on blood dynamics. The results of this study are based on the analysis of the causes of the neural circuit of macrovision obtained by fMRI in quiet time. The result is that the paper will be published in Chinese.

项目成果

Arterial transit time-based Combo strategy improves arterial spin labeling c erebral blood flow measurement accuracy in severe steno-occlusive diseases

基于动脉传输时间的 Combo 策略提高了严重狭窄闭塞性疾病中动脉自旋标记脑血流测量的准确性

• 发表时间: 2021
• 作者: Shoiri Amemiya;Hiroshi Yamashita;Hidemasa Takao;Osamu Abe;Shiori Amemiya;雨宮史織;雨宮史織;雨宮史織;雨宮 史織
• 通讯作者: 雨宮 史織

ASL臨床利用での検証

ASL临床应用验证

• 发表时间: 2022
• 作者: Kouji Katsura;Satoshi Tanabe;Hisashi Nakano;Madoka Sakai;Atsushi Ohta;Motoki Kaidu;Marie Soga;Taichi Kobayashi;Masaki Takamura;Takafumi Hayashi;雨宮史織
• 通讯作者: 雨宮史織

Accelerated Two-Point Dixon MR Angiography Improves Diagnostic Performance for Cervical Artery Diseases.

加速两点 Dixon MR 血管造影可提高颈动脉疾病的诊断性能。

• DOI: 10.1002/jmri.28122
• 发表时间: 2022
• 期刊: J Magn Reson Imaging
• 影响因子: 4.4
• 作者: Amemiya S;Takei N;Ueyama T;Fujii K;Takao H;Yasaka K;Watanabe Y;Kamiya K;Abe O.
• 通讯作者: Abe O.

Reliability and Sensitivity to Longitudinal CBF Changes in Steno-Occlusive Diseases: ASL Versus 123I-IMP-SPECT

• DOI: 10.1002/jmri.27996
• 发表时间: 2021-11-15
• 期刊: JOURNAL OF MAGNETIC RESONANCE IMAGING
• 影响因子: 4.4
• 作者: Amemiya, Shiori;Watanabe, Yusuke;Saito, Nobuhito
• 通讯作者: Saito, Nobuhito

Arterial Transit Time-Based Multidelay Combination Strategy Improves Arterial Spin Labeling Cerebral Blood Flow Measurement Accuracy in Severe Steno-Occlusive Diseases

• DOI: 10.1002/jmri.27823
• 发表时间: 2021-07-15
• 期刊: JOURNAL OF MAGNETIC RESONANCE IMAGING
• 影响因子: 4.4
• 作者: Amemiya, Shiori;Watanabe, Yusuke;Saito, Nobuhito
• 通讯作者: Saito, Nobuhito