脳のネットワークとしての白質路の可視化と定量計測：拡散テンソルとその先

拡散テンソル像は，脳における水分子の拡散異方性を利用して白質路を可視化することができ，通常のMRI撮像では評価困難な定量

測定も可能である．その特性により，脳の研究や臨床的評価に広く用いられている．

また近年, 水分子拡散のガウス分布を仮定しないdiffusiional kurtosis imaging (DKI)のような解析手法が導入され，従来の拡散テンソルのそ

の先の進化した解析手法として期待されている．

DWI

DKI

初回検査 2週間後 6ヶ月後

FLAIR

40 歳台女性

Hori M, et al. Acta Radiologca Short Report. 2012正常圧水頭症(NPH)への応用

NPHにおける皮質脊髄路の水分子拡散モデル

余裕のある神経線維配列 余裕のない神経線維配列

健常

iNPH脳室拡大

圧迫

Hattori T, et al. AJNR 2011

• λ1およびFAの上昇→神経線維方向に水分子が移動しやすくなった

• ADCの上昇→ 細胞間隙におけるwater contentの増加

• mean DKおよびaxial DKの低下

→皮質脊髄路における線維方向の構造の複雑性が低下

ADC, λ1, λ23[10‐3mm2/s]* p < 0.05 , ** p < 0.005

青木茂樹 堀 正明 鎌形康司 吉田茉莉子 下地啓五 中西 淳 濱崎 望 福永一星

順天堂大学医学部放射線医学講座順天堂大学医学部附属病院順天堂医院放射線部

拡散テンソル画像とは

脳梗塞への応用

脳腫瘍への応用

GlioblastomaWHO grade Ⅳ

DKIFLAIR

Astrocytoma WHO grade Ⅱ

悪性度高い

悪性度低い

拡散テンソル像（正常像）

パーキンソン病(PD)への応用

ComprehensiveBrainScienceNetwork

Fig.1A: ADC mapB: FA mapC: color coded map

Fig. 2: Track density image*による高精細FA mapRN – red nuclei, STN ‐ subthalamic nucleus, SN – substantia nigra, Thal – thalamus, IC – internal capsule, CC – corpus callosum

Fig. 4 錐体路(corticospinal tract：CST, corticobulbar tract：CBT)のtractography

順天堂大学医学部 放射線医学講座Department of Radiology, Juntendo University School of Medicine 2‐1‐1, Hongo Bunkyo‐ku Tokyo 113‐8421 Japan Fax: +81‐3‐5684‐0476, Tel: +81‐3‐3813‐3111  

Fig.3Tract density image*による高精細FA mapとVector map

大脳白質線維の方向性が確認できる。

*Calamante F, et al. 2011, Neuroimage, 1259‐1266.

前部帯状束のtractographyPD患者における帯状束の白質変性を示した。特に前部帯状束のFAはMini Mental State Examination scoreとの有意相関を示した。

Kamagata K, et al.AJNR 2012

DKIは，DWI同様早期よ

り脳梗塞巣の評価が可能であり，さらに付加する情報として，慢性期のグリオーシスの範囲を早期より予測可能と思われる．

DKIではAstrocytoma (WHO gradeⅡ)は低信号を示し、Glioblastoma(WHO gradeⅣ)は高信号を示している。

FLAIR像では同様に

高信号な腫瘍内部は、DKIで明瞭なコ

ントラストが得られ，良悪性の鑑別が容易となる。

TBSS mapPD患者（12名）と健常対照者（10名）に対するTract based spatial atatistics解析による全脳解析

上段、青で表示される領域が有意なFAの低下部位

下段、赤で表示される領域が有意なMKの低下部位

DKIは、DTIより鋭敏にPD群患者における大脳白質変性を検出することができる。PD患者の病理変性をin vivo で捉えることができるbiomarkerとして期待される。

（脳神経外科、宮嶋 雅一先生、新井 一先生らとの共同研究による）

（脳神経外科、近藤 聡英先生、新井 一先生らとの共同研究による）

（脳神経内科、卜部貴夫先生、服部信孝先生らとの共同研究による）

（脳神経内科、富山弘幸先生、本井ゆみ子先生、服部信孝先生らとの共同研究による）