COPDなど肺用過分極化<sup>3</sup>He MRI(Hyperpolarised <sup>3</sup>He MRII)とHRCT

肺用過分極化3He MRI(Hyperpolarised 3He MRII)と通常の HRCTの比較

Hyperpolarised 3He MRI versus HRCT in COPD and normal volunteers: PHIL trial
Eur Respir J 2009; 34:1311-1321

今回の目的は、hyperpolarised (HP) 3He magnetic resonance imaging (MRI)がCOPDやα1アンチトリプシン欠損(α1-ATd)を、健康ボランティアと区別できるかどうか、また、HRCTとの対比についての多施設検討
HP 3 He MRIの定量的測定、apparent diffusion coefficient (ADC)と HRCT (mean lung density (MLD))の肺機能試験との相関を検討

COPD患者、獲得性・遺伝性122名の3センター、年齢マッチの非喫煙者研究前向き研究
すべての診断研究を94名(52名COPD、13名α1-ATD、29名の健康ボランティア;63名男性・31名女性;年齢中央値62歳)
放射線医コンセンサス評価で、互いに盲目化により、推定非換気肺容量(HP 3 He MRI)と疾患拝比率(HRCT)を推定

ADC量(HP 3 He MRI)と、MLD測定値(HRCT)、補正FEV1/FVC、DLCOを各センターでのすべてのデータの定量的評価

肺機能試験を参照
・HP 3 He MRI、HRCT解析による正常ボランティア相関は 100%、97%
・COPDでは 42%、69%
・α1-ATD、caseでは 69%、85%

HP 3 He MRIとCT直接比較で、中等症・高度構造異常を有する患者の23%の軽度換気欠損検出にすぎなかった。

肺機能試験比較で、ADCはCOPD患者をMLDより健康対象者に区別するのに有益(p<0.001 versus 0.038)

DLCOとの相関では、ADC測定が、、MLDより相関が良かった (r = 0.59 versus 0.29)

HP 3 He MRIはCOPD患者・正常ボランティアのカテゴリ分けと相関
これはonizing radiationを伴わないで機能的情報を付加してくれる。HRCTは一方構造的な情報を提供してくれる。
多施設研究にて、いままでと異なるMRシステムの有用性が示された。





偏極ガスによるイメージング
 肺,気管等の生体の空洞組織の空洞側をイメージングする手法として,ガスのNMR信号を検出する試みが行われてきた。この手法により,空洞組織の形態情報,さらに,より詳細な呼吸機能の検査への発展が期待されている。SF6,CF4,C2F6などの不活性なガスの利用が試みられてきた128)が,密度が低い気体を対象としていることから,S/N 比の向上が課題とされてきた。アルカリ金属原子を代表として,回転偏光により電子スピン系を励起することによりスピン偏極を行うこと(光ポンピング法)が,1950年代より行われてきたが,これを3He,129Xeのスピン量子数1/2の核スピンを持つ希ガスと共存させると,衝突時に電子スピンの偏極が,これらの核スピン系へ移り,このスピン偏極の緩和時間が非常に長いため(数時間以上)熱平衡時に比べて数万倍のNMR信号強度を得ることができることが,1980代までに,Happerにより示されていた。Albert らは,1994 年にこの Hyperpolarization(HP)と呼ばれている状態の129Xeを動物の肺に導入し,MRI装置を使って画像を得た)。この発表をきっかけにして,人体を対象とした,呼吸器の画像を撮る研究が行われるようになった
3Heは,原子半径が小さいために,衝突頻度が少なくなるので,偏極にかかる時間は長いが,緩和時間が長く,空洞の形態情報を得るのに適している。129Xeは,原子半径が大きく衝突頻度が大きくなるために,緩和時間が3Heより短くなり,高い偏極率が得られない。しかし,生体膜を構成している脂質に溶けやすく,特定のタンパク質のサイトにトラップされるという説もある。これらの機構により,動物の血液に肺から溶け込むので,循環器系診断の可能性についても研究が進んでいる。3Heの偏極については,装置は大がかりになるが,放電により生成する準安定 He を経由して偏極したガスも利用されている

www.aist.go.jp/ETL/jp/results/bulletin/pdf/63-3/nakai72.pdf

by internalmedicine | 2009-12-01 09:17 | 呼吸器系  

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