先進的拡散MRIによる脳腫瘍の微細構造評価と診断への臨床応用

先进扩散MRI在脑肿瘤显微结构评估和诊断中的临床应用

• 批准号: 22K15850
• 负责人: 前川 朋子
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Juntendo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15850/
• 关键词: 拡散時間; 拡散強調像; 実質外脳腫瘍; 微細構造; OGSE; 組織微細構造イメージング; 拡散MRI; 脳腫瘍

従来法のpulsed-gradient spin-echo（PGSE）による拡散強調像と比較して、Oscillating gradient spin echo (OGSE)法による拡散強調像ではmotion probing gradient (MPG)を波形にすることで、拡散時間を大幅に短縮できるようになった。それゆえ、apparent diffusion coefficient (ADC)値などの変化によって内部構造を推定する手法として期待されている。腫瘍における拡散時間のADCへの影響に対し関心が高まっているが、拡散時間の短い拡散強調像を使用した実質外脳腫瘍を評価した研究はこれまでにない。そこで、短い拡散時間と長い拡散時間の間の拡散率の変化が、実質外脳腫瘍の微細構造の推定に有用かどうか検討した。髄膜腫12名、聴神経鞘腫13名、下垂体腺腫11名を対象とし、拡散時間は6.5msと35.2msに設定した。λ1、λ2、λ3、mean diffusivity (MD) mapにおいて腫瘍に関心領域を置き、相対的変化率を算出した。相対的変化率をSteel-Dwass検定を用いて各腫瘍間で比較した。相対的変化率の平均値(SD)は、髄膜腫、聴神経鞘腫、下垂体腺腫でそれぞれ15.7±4.4%、12.4±8.2%、46.8±11.3%であり、髄膜腫や聴神経鞘腫と比較して下垂体腺腫は拡散時間が6.5msから35.2msの間でより強い拡散時間依存性を示した。この拡散時間依存性の違いは、腫瘍の内部構造の違いに起因していると考えられる。拡散時間の短い拡散強調像は、各腫瘍の微細構造に関する追加情報を提供し、腫瘍の画像診断に貢献する可能性がある。本研究結果は、Magnetic Resonance Imaging誌に原著論文を第一著者として掲載した。

The pulsed-gradient spin-echo (PGSE) method reduces the dispersion time significantly by comparing the dispersion emphasis image with the Oscillating gradient spin-echo (OGSE) method. The apparent diffusion coefficient (ADC) can be used to estimate the internal structure. The effect of ADC on the dispersion time is studied in this paper. The change of dispersion rate between short dispersion time and long dispersion time, the useful estimation of microstructure of qualitative swelling, etc. 12 cases of membranous swelling, 13 cases of neurosynovial swelling, 11 cases of hypophyseal swelling.λ1, λ2, λ3, and mean diffusivity (MD) map are set in the areas of interest and the corresponding change rates are calculated. Comparison of the relative transformation rates between the two groups is determined by Steel-Dwass. The mean values (SD) of the corresponding rates of degeneration were 15.7±4.4%, 12.4±8.2% and 46.8±11.3% for pituitary gland, pituitary gland and pituitary gland respectively. The time dependence of the dispersion is not consistent with the internal structure of the tumor. The short duration of the imaging provides additional information about the fine structure of each tumor and the possibility of contributing to the diagnosis of the tumor. The results of this study are published in the journal Magnetic Resonance Imaging.

项目成果

Time-dependent Diffusion in Extra-Axial Brain Tumors Investigated with Oscillating-gradient Spin-echo.

用振荡梯度自旋回波研究轴外脑肿瘤的时间依赖性扩散。

• 发表时间: 2022
• 作者: Maekawa Tomoko;Hori Masaaki;Murata Katsutoshi;Feiweier Thorsten;Kamiya Kouhei;Andica Christina;Hagiwara Akifumi;Fujita Shohei;Kamagata Koji;Wada Akihiko;Abe Osamu;Aoki Shigeki;Tomoko Maekawa
• 通讯作者: Tomoko Maekawa

Investigation of time-dependent diffusion in extra-axial brain tumors using oscillating-gradient spin-echo

• DOI: 10.1016/j.mri.2022.11.010
• 发表时间: 2022-11-30
• 期刊: MAGNETIC RESONANCE IMAGING
• 影响因子: 2.5
• 作者: Maekawa，Tomoko;Hori，Masaaki;Aoki，Shigeki
• 通讯作者: Aoki，Shigeki