HOME > 教室紹介 > 診療・研究内容 > (5)画像診断グループ

教室紹介

教室紹介

診療・研究内容

(5)画像診断グループ

頚動脈プラークイメージング

画像診断グループでは、3テスラMRIによる頚動脈プラークイメージングにも取り組んでいます。動脈プラークには破綻しやすい不安定プラークと安定プラークが存在します。不安定プラークとは、大きい脂質コアと薄い線維性被膜をもつもの、プラーク内出血が存在するもの、プラークの炎症が強いものなどが報告されています。MRIでは、撮像パラメーターを変えることによって軟部組織に多様なコントラストを付けられるため、プラークの性状を評価することが可能です。この技術を利用することによって不安定プラークを描出し、心血管疾患の予防、予測、治療方針の決定に役立つものと期待しています。

図1.脂質コア(黄色の矢印)をもつプラーク図1.脂質コア(黄色の矢印)をもつプラーク

図2.プラーク内出血(白い矢印)を伴う不安定プラーク図2.プラーク内出血(白い矢印)を伴う不安定プラーク

(文責:及川美奈子)

心臓MRIの役割

心臓MRI検査は非侵襲的であり、機能的診断や組織性状診断においても有用性が高く、循環器診療においてその果たす役割は大きなものになってきています。当科では、虚血性心疾患、心サルコイドーシス、心筋症、先天性心疾患などの疾患の診断に積極的に心臓MRIを行っています。心臓MRIはいくつかの撮影法を組み合わせて一度の検査で機能評価、形態や組織形状評価を行えますが、現在、当院で行っている心臓MRI検査の撮影法の中心はシネMRI、負荷心筋パーフュージョンMRI、遅延造影MRIであります。

1.シネMRI

シネMRIによる左心室壁運動と左心室ポンプ機能の診断は他の画像検査法に比較して再現性、精度の点から最も正確な心機能評価法と考えられています(図1)。また、MRIの優れた空間分解能と任意の断層像が得られることから、複雑な心奇形での心房、心室、大血管の関係の把握や心内構造の詳細な評価に有用であります。T1強調画像、T2強調画像、シネMRIを組み合わせ心臓腫瘍や心内血栓の診断にも有用な情報が得ることが可能であります。図1. 左心室シネMRI像
図1. 左心室シネMRI像
シネMRIは空間分解能に優れ、左心室壁運動と左心室ポンプ機能の診断は、他の画像検査法に比較して再現性、精度の点から最も正確な心機能価法と考えられている。

2.負荷心筋パーフュージョンMRI

本邦において現在、心臓カテーテル検査を除いた心筋虚血の評価は核医学が画像診断の中心であります。当科では虚血性心疾患の診断に核医学検査に加え負荷心筋パーフュージョンMRIを利用し評価しています。心筋パーフュージョンMRIは薬物負荷を行いながらMRI造影剤をボーラス投与した後の心筋ファーストパスの動態を、ダイナミックMRIを用いて監察することによって虚血領域を評価することができます。心内膜下虚血を評価できることから、負荷心筋血流SPECTと同等以上の診断能を有すると考えられています(図2)。 図2.冠動脈形成術(PCI)前後での負担パーフュージョンMRI図2.冠動脈形成術(PCI)前後での負担パーフュージョンMRI
PCI前の薬物負担により矢印の領域は低信号を示し、虚血を認めた。PCI後では虚血の改善を認めている。負担後の矢印で示した領域の低信号領域は、遅延造影で高信号を示し梗塞部位と診断した。

3.遅延造影MRI

ガドリニウム(Gd)造影剤を利用した遅延造影MRIは病理学的な心筋梗塞部位や線維化部位を明瞭に描出することが可能であり、SPECTでもとらえることが難しい心内膜下梗塞の診断や心筋バイアビリティの評価(図2)、 サルコイドーシスの心臓病変(図3)の診断にも有用であります。Gd造影剤は血管内と細胞外液に分布し、正常細胞には入らない性質を有します。遅延造影MRIは、造影剤投与約15分後にT1強調画像を撮影し梗塞領域または線維化領域を高信号に描出する方法であります。梗塞領域や線維化領域は心筋細胞成分が減少し細胞外液成分が相対的に増加するため遅延造影MRIで高信号を呈します。
図3. 心サルコイド-シスにおける遅延造影MRIとPET 図3. 心サルコイド-シスにおける遅延造影MRIとPET
MRIにおいて高信号を呈する部位に一致し、PETにおいても高集積を認める。

(文責:杉村宏一郎)

心臓核医学(SPECT, PET)

当科では当院放射線診断科及び加齢医学研究所機能画像医学研究分野の先生方と協力して、心臓核医学的手法を用いた様々な検討を行っております。心臓核医学は様々なトレーサーを用いることで非侵襲的に心臓の血流・虚血・代謝・炎症・自律神経機能などを調べることができます。従来の心筋SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)に加え、心臓PET(Positron Emission Tomography)も可能であり、FDG-PETによる心筋虚血の診断や心サルコイドーシスなどの炎症性疾患の診断にも有用か検討しています。他の画像診断法とあわせて、各種心臓疾患の病態の解明に役立てています(図4) 。

図4MRI遅延造影(左:矢印の白い部分)に一致する左室側壁領域で、99mTc-MIBI血流シンチで血流欠損が認められる。 図4. MRI遅延造影(左:矢印の白い部分)に一致する左室側壁領域で、99mTc-MIBI血流シンチで血流欠損が認められる。

臨床研究としては、重症心不全患者さんに対する両心室ペーシングによる心臓再同期療法(CRT)の適応・効果の評価について、心電図同期心筋血流SPECT(QGS法)を用いて行っております(図5)。また、青葉山ラジオアイソトープセンターとの協力で、肺高血圧症や心筋症の心筋代謝についてPETを用いた検討を行っております。

図5 99mTc-MIBI心筋血流シンチで得られた左室心内膜壁運動像で、CRT前後での壁運動改善を認める 図5. 99mTc-MIBI心筋血流シンチで得られた左室心内膜壁運動像で、CRT前後での壁運動改善を認める。
心エコー

当科では循環器病棟に専用の最新鋭心エコーを常備し、いつでも担当医が心エコーを行えるようになっております。重症病棟には専用の最新鋭ポータブル心エコーを配備しています。また、外来などのルーチン心エコー検査は当科専任の心エコー技師が担当し、急患来院時にも即座に対応できるような体制で行っております。通常の心エコー検査に加え、経食道エコーなどの特殊心エコー検査も積極的に施行しております。
臨床研究では、組織ドプラー法を用いた両心室ペーシングの適応の検討(図6)や、経食道エコーでの左心房機能や左心耳血流と心房細動のアブレーション治療との関連を検討しています。

図6心エコーM-モードと組織ドプラー像の重ね合わせ像で、CRTによる左室壁運動の同期を認める 図6. 心エコーM-モードと組織ドプラー像の重ね合わせ像で、CRTによる左室壁運動の同期を認める。
主な研究業績 (2008年以降)
2017年
  1. Kagaya Y, Ito K, Takahashi J, Matsumoto Y, Takashi Shiroto T, Tsuburaya R, Kikuchi Y, Hao K, Nishimiya K, Shindo T, Ogata T, Kurosawa R, Eguchi K, Monma Y, Ichijo S, Hatanaka K, Miyata S, Shimokawa H. Low-energy cardiac shock wave therapy to suppress left ventricular remodeling in patients with acute myocardial infarction. -A first-in-human study- Coron Art Dis. (in press)
  2. Nishimiya K, Matsumoto Y, Wang H, Piao Z, Ohyama K, Uzuka H, Hao K, Tsuburaya R, Takahashi J, Ito K, Shimokawa H. Absence of adventitial vasa vasorum formation at the coronary segment with myocardial bridge -An optical coherence tomography study- Int J Cardiol. (in press)
  3. Aoki T, Sugimura K, Tatebe S, Miura M, Yamamoto S, Yaoita N, Suzuki H, Sato H, Kozu K, Konno R, Miyata S, Nochioka K, Satoh K, Shimokawa H. Comprehensive evaluation of the effectiveness and safety of balloon pulmonary angioplasty for inoperable chronic thromboembolic pulmonary hypertension -Long-term effects and procedure-related complications- Eur Heart J. (doi:10.1093/eurheartj/ehx530)PDF
  4. Uzuka H, Matsumoto Y, Nishimiya K, Ohyama K, Suzuki H, Amamizu H, Morosawa S, Hirano M, Shindo T, Kikuchi Y, Hao K, Shiroto T, Ito K, Takahashi J, Fukuda K, Miyata S, Funaki Y, Ishibashi-Ueda H, Yasuda S, Shimokawa H. Renal denervation suppresses coronary hyperconstricting responses after drug-eluting stent implantation in pigs in vivo through the kidney-brain-heart axis. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 37:1869-1880,2017.PDF
  5. Ohyama K, Matsumoto Y, Amamizu H, Uzuka H, Nishimiya K, Morosawa S, Hirano M, Watabe H, Funaki Y, Miyata S, Takahashi J, Ito K, Shimokawa H. Association of coronary perivascular adipose tissue inflammation and DES-induced coronary hyperconstricting responses in pigs -FDG PET imaging study- Arterioscler Thromb Vasc Biol. 37:1757-1764,2017.PDF
  6. Ohyama K, Matsumoto Y, Shimokawa H. Impact of epicardial adipose tissue volume quantified by non-contrast electrocardiogram-gated computed tomography on ergonovine-induced epicardial coronary artery spasm. (Letter to the Editor) Int J Cardiol. 229:40,2017.PDF
2016年
  1. Beltrame JF, Crea F, Kaski JC, Ogawa H, Ong P, Sechtem U, Shimokawa H, Merz CNB, the COVADIS Group. The who, what, why, when, how and where of vasospastic angina. Circ J. 80:289-298,2016.PubMed
  2. Nishimiya K, Matsumoto Y, Uzuka H, Ohyama K, Hao K, Tsuburaya R, Shiroto T, Takahashi J, Ito K, Shimokawa H. Focal vasa vasorum formation in patients with focal coronary vasospasm -An optical frequency domain imaging study- Circ J. 80:2252-2254,2016.PDF
  3. Nishimiya K, Matsumoto Y, Takahashi J, Uzuka H, Wang H, Tsuburaya R, Hao K, Ohyama K, Odaka Y, Miyata S, Ito K, Shimokawa H. Enhanced adventitial vasa vasorum formation in patients with vasospastic angina -Assessment with optical frequency domain imaging- J Am Coll Cardiol. 67:598-600,2016. PubMed
  4. Sato H, Ota H, Sugimura K, Aoki T, Tatebe S, Miura M, Yamamoto S, Yaoita N, Suzuki H, Satoh K, Takase K, Shimokawa H. Balloon pulmonary angioplasty improves biventricular functions and pulmonary flow in chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Circ J. 80:1470-1477,2016.PDF
  5. Suzuki H, Matsumoto Y, Ota H, Sugimura K, Takahashi J, Ito K, Miyata S, Furukawa K, Arai H, Fukumoto Y, Taki Y, Shimokawa H. Hippocampal blood flow abnormality associated with depressive symptoms and cognitive impairment in patients with chronic heart failure. Circ J. 80:1773-1780,2016.PDF
  6. Takagi H, Hideki Ota H, Sugimura K, Otani K, Tominaga J, Aoki T, Tatebe S, Miura M, Yamamoto S, Sato H, Nobuhiro Yaoita N, Suzuki H, Shimokawa H, Takase K. Dual-energy CT to estimate clinical severity of chronic thromboembolic pulmonary hypertension: Comparison with invasive right heart catheterization. Eur J Radiol. 85:1574-1580,2016.PubMed
  7. Tatebe S, Sugimura K, Aoki T, Miura M, Nochioka K, Miyamichi-Yamamoto S, Yaoita N, Suzuki H, Sato H, Satoh K, Fukumoto Y, Shimokawa H. Multiple beneficial effects of balloon pulmonary angioplasty in patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Circ J. 80:980-988,2016.PDF
  8. Tsuburaya R, Takahashi J, Nakamura A, Nozaki E, Sugi M, Yamamoto Y, Hiramoto T, Horiguchi S, Inoue K, Goto T, Kato A, Shinozaki T, Ishida E, Miyata S, Yasuda S, Shimokawa H; the NOVEL Investigators. Beneficial effects of long-acting nifedipine on coronary vasomotion abnormalities after drug-eluting stent implantation. -The NOVEL Study- Eur Heart J. 37:2713-2721,2016.PubMed
  9. Yamamoto S, Suzuki H, Sugimura K, Tatebe S, Aoki T, Miura M, Yaoita N, Sato H, Kozu K, Ota H, Takanami K, Takase K, Shimokawa H. Focal reduction in cardiac 123I-metaiodobenzylguanidine uptake in patients with Anderson-Fabry disease. Circ J. 80:2550-2551,2016.PDF
  10. Yaoita N, Satoh K, Shimokawa H. Novel therapeutic targets of pulmonary hypertension. (Review) Arteriosclr Thromb Vasc Biol. 2016;36:e97-e102. DOI: 10.1161/ATVBAHA.116.308263.PDF
2015年
  1. Nishimiya K, Matsumoto Y, Uzuka H, Oyama K, Tanaka A, Taruya A, Ogata T, Hirano M, Shindo T, Hanawa K, Hasebe Y, Hao K, Tsuburaya R, Takahashi J, Miyata S, Ito K, Akasaka T, Shimokawa H. Accuracy of optical frequency domain imaging for evaluation of coronary adventitial vasa vasorum formation after stent implantation in pigs and humans -A validation study- Circ J. 79:1323-1331,2015.PDF
  2. Ota H, Sugimura K, Miura M, Shimokawa H. 4D flow MRI visualizes drastic change of vortex flow in the main pulmonary artery after percutaneous transluminal balloon angioplasty in a patient with chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Eur Heart J. 36:1630,2015.PubMed
2014年
  1. Dai Z, Sugimura K, Fukumoto Y, Tatebe S, Miura Y, Nochioka K, Aoki T, Miyamichi-Yamamoto S, Yaoita N, Satoh K, Shimokawa H. Visualization of Complete Regression of Pulmonary Arterial Remodeling on Optical Coherence Tomography in a Patient With Pulmonary Arterial Hypertension. Circ J. 78:2771-2773,2014.PDF
  2. Suzuki H, Matsumoto Y, Kaneta T, Sugimura K, Takahashi J, Fukumoto Y, Takahashi S, Shimokawa H. Evidence for brain activation in patients with takotsubo cardiomyopathy. Circ J. 78:256-258,2014.PDF
  3. Yamaki S, Ando M, Fukumoto Y, Higuchi Y, Kaneko K, Maeda K, Shimokawa H. Histopathological examination by lung biopsy for the evaluation of operability and postoperative prognosis in patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Circ J. 78:476-482,2014.PDF
2013年
  1. Fukumoto Y, Yamada N, Matsubara H, Mizoguchi M, Uchino K, Yao A, Kihara Y, Kawano M, Watanabe H, Takeda Y, Adachi T, Osanai S, Tanabe N, Inoue T, Kubo A, Ota Y, Fukuda K, Nakano T, Shimokawa H. Double-blind, placebo-controlled clinical trial with a Rho-kinase inhibitor in pulmonary arterial hypertension -A pilot efficacy trial- Circ J. 77:2619-2625,2013.PDF
  2. Sugimura K, Fukumoto Y, Miura Y, Nochioka K, Miura M, Tatebe S, Aoki T, Satoh K, Yamamoto S, Yaoita N, Shimokawa H. Three-dimensional-optical coherence tomography imaging of chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Eur Heart J. 34:2121,2013.PubMed
  3. Suzuki H, Sumiyoshi A, Kawashima R, Shimokawa H. Diffrenet brain activation under left and right ventricular stimulation: An fMRI study in anesthetized rats. PLoS One 2013;8(2):e56990.PDF
  4. Tatebe S, Fukumoto Y, Sugimura K, Miura Y, Nochioka K, Aoki T, Miura M, Yamamoto S, Yaoita N, Satoh K, Shimokawa H. Optical coherence tomography is superior to intravascular ultrasound for diagnosis of distal-type chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Circ J. 77:1081-1083,2013.PDF
2012年
  1. Dai Z, Aoki T, Fukumoto Y, Shimokawa H. Coronary perivascular fibrosis is associated with impairment of coronary blood flow in patients with non-ischemic heart failure. J Cardiol. 60:416-421,2012.PubMed
  2. Kondo M, Fukuda K, Wakayama Y, Nakano M, Hasebe Y, Shimokawa H. Usefulness of the non-contact mapping system to elucidate the conduction property for the treatment of common atrial flutter. PACE. 35:1464-1471,2012.PubMed
  3. Serizawa F, Ito K, Kawamura K, Tsuchida K, Hamada Y, Zukeran T, Shimizu T, Akamatsu D, Hashimoto M, Goto H, Watanabe T, Sato A, Shimokawa H, Satomi S. Extracorporeal shock wave therapy ameliorates walking ability of patients with peripheral artery disease and intermittent claudication. Circ J. 76:1486-1493,2012.PDF
  4. Shafee MA, Fukuda K, Wakayama Y, Nakano M, Kondo M, Hasebe Y, Kawana A, Shimokawa H. Delayed enhancement on cardiac magnetic resonance imaging is a poor prognostic factor in patients with cardiac sarcoidosis. J Cardiol. 60:448-453,2012.PubMed
  5. Sugimura K, Fukumoto Y, Satoh K, Nochioka K, Miura Y, Aoki T, Tatebe S, Miyamichi-Yamamoto S, Shimokawa H. Percutaneous transluminal pulmonary angioplasty markedly improves pulmonary hemodynamics and long-term prognosis in patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Circ J. 76:485-488,2012.PDF
  6. Sumiyoshi A, Suzuki H, Ogawa T, Riera JJ, Shimokawa H, Kawashima R. Coupling between gamma oscillation and fMRI signal in the rat somatosensory cortex: Its dependence on systemic physiological parameters. NeuroImage. 60:738-746,2012.PubMed
  7. Sumiyoshi A, Suzuki H, Shimokawa H, Kawashima R. Neurovascular uncoupling under mild hypoxic hypoxia: an EEG-fMRI study in rats. J Cereb Blood Flow Metab. 32:1853-1858,2012.PubMed
  8. Suzuki H, Hirose M, Watanabe S, Fukuda K, Fukudo S, Shimokawa H. Brain responses to cardiac electrical stimulation: a new EEG method for evaluating cardiac sensation. Tohoku J Exp Med. 226:3-10,2012.PubMed
2011年
  1. Aoki T, Fukumoto Y, Sugimura K, Oikawa M, Satoh K, Nakano M, Nakayama M, Shimokawa H. Prognostic impact of myocardial interstitial fibrosis in non-ischemic heart failure -Comparison between preserved and reduced ejection fraction heart failure- Circ J. 75:2605-2613,2011.PDF
2010年
  1. Ota H, Yarnykh VL, Ferguson MS, Underhill HR, Demarco JK, Zhu DC, Oikawa M, Dong L, Zhao X, Collar A, Hatsukami TS, Yuan C. Carotid intraplaque hemorrhage imaging at 3.0-T MR imaging: comparison of the diagnostic performance of three T1-weighted sequences. Radiology. 254(2):551-563,2010.PubMed
  2. Tatebe S, Fukumoto Y, Sugimura K, Nakano M, Miyamichi S, Satoh K, Oikawa M, Shimokawa H. Optical coherence tomography as a novel diagnostic tool for distal type chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Circ J. 74:1742-1744,2010.PubMed
  3. Thrysoe SA, Oikawa M, Yuan C, Eldrup N, Klaerke A, Paaske WP, Falk E, Kim WY, Nygaard JV. Longitudinal distribution of mechanical stresses in carotid plaques of symptomatic patients. Stroke. 41:1041-1043,2010.PubMed
2009年
  1. Oikawa M, Ota H, Takaya N, Miller Z, Hatsukami TS, Yuan C. Carotid magnetic resonance imaging. A window to study atherosclerosis and identify high-risk plaques. Circ J. 73:1765-1773,2009.PubMed
  2. Ota H, Yu W, Underhill HR, Oikawa M, Dong L, Zhao X, Polissar NL, Neradilek B, Gao T, Zhang Z, Yan Z, Guo M, Zhang Z, Hatsukami TS, Yuan C. Hemorrhage and large lipid-rich necrotic cores are independently associated with thin or ruptured fibrous caps: an in vivo 3T MRI study. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 29(10):1696-1701,2009.PubMed
2008年
  1. Ichinose A, Otani H, Oikawa M, Takase K, Saito H, Shimokawa H, Takahashi S. MRI of cardiac sarcoidosis: basal and subepicardial localization of myocardial lesions and their effect on left ventricular function. Am J Roentgenol. 191(3):862-869,2008 Sep.PubMed
  2. Yuan C, Oikawa M, Miller Z, Hatsukami T. MRI of carotid atherosclerosis. J Nucl Cardiol. 15:266-275,2008.PubMed

(文責:若山裕司)

このページのTOPへ