現代の医療において、画像診断は疾患の正確な診断、治療方針の策定、治療効果の判定などにおいて極めて重要な役割を果たしている。国立循環器病研究センター(国循)の放射線医学分野では、高度な循環器病画像診断と低侵襲治療の推進を使命とし、最新の放射線機器を駆使しながら、臨床診療と研究開発を並行して進めている。
我々の研究は、循環器疾患の病態を的確に把握し、画像診断技術の向上と、それに基づく治療法の革新を目指すことに重点を置いている。これにより、より迅速で適切な医療を提供し、患者の負担を最小限に抑えることを目標としている。
また、学術的活動として、日本医学放射線学会、日本IVR学会、日本核医学会、日本磁気共鳴学会などの国内学会に積極的に参加し、研究発表を行っている。さらに、北米放射線学会(RSNA)、ヨーロッパ放射線学会(ECR)などの国際学会においても研究成果を発信し、世界的な医療の発展に貢献している。
加えて、国循放射線部は、心臓血管内科、心臓血管外科、脳神経内科、脳血管外科などの診療科と緊密に連携し、最先端の診断技術および治療法の開発と臨床評価を共同で進めている。このような多職種協働を通じて、循環器疾患領域における最良の医療を提供し、患者の健康と生活の質の向上を目指している。
(心臓:2,499件/冠動脈:1,735件/脳灌流:776件/脳血管3D:666件)
CT部門では、最適なタイミングで迅速に画像や検査結果を提供し、検査の生産性を高めることを目的として研究活動を進めている。具体的には、イメージングバイオマーカーや人工知能(AI)などの新技術を実臨床に応用するため、放射線科医と診療放射線技師がチームとして実証実験を行い、その成果を国内外の学会および学術誌で報告している。
2024年に海外学会で報告し受賞したテーマである、データ容量の逼迫という心臓4次元CT検査の現実的課題に対する解決策としての再構成条件の最適化に関しては、この論文報告を国内外の学術誌に行った。また同様に昨年度、海外学会で報告したAIを用いた画像後処理技術の心臓CTへの臨床的応用に関するテーマについても、査読付き英語論文として複数報告した。
本年度は、近年特に注目されている冠動脈周囲脂肪のCT値を用いたイメージングバイオマーカーについて、臨床応用において検査パラメータの影響が大きく、検査間の再現性に課題がある点を科学的に実証した。さらに、検査間のばらつきを最小化する後処理手法を考案し、海外学会で報告した。またこの手法の応用として、頚動脈における周囲脂肪を評価する手法への応用とその課題があることに関しても海外学会で報告した。
加えて、新たな技術導入や運用改善を通じて検査効率のさらなる向上を図るテーマも複数検討し、国内外の学会で報告した。具体的には、CT機器の性能向上により、冠動脈CTの撮影位相を収縮末期に固定することが可能になりつつある。海外ではその有用性が再認識されているが、本取り組みでは、それに伴う被ばく低減や画像処理時間の短縮、さらに収縮末期容積の自動算出による付加価値の創出が可能であることを実証し、海外学会で報告した。また、AI技術のみならず現場の業務改善を組み合わせることで、頭部CTにおける画像提供時間を短縮できる可能性についても実証し、国内学会にて報告している。
(心臓:1,153件/冠動脈:194件/脳灌流:648件/脳血管3D:14,288件)
MRI部門においては、新たな撮像法や再構成法の変更による定量性の向上、同時撮像技術による時間短縮法の検証、心筋の新規性状機能診断法の確立および血流撮像法からのパラメータによる新規病態評価指標の検証を行い、国内・国際学会等で報告している。
臨床応用に近い研究として、ダイナミック収集画像を用いた組織指標の経時的評価および任意時刻での仮想遅延造影生成ないし撮像の簡素化についての報告し、経時的変化による新たな知見創出、仮想的な施設間プロトコル統一化が可能など新たな評価軸作成に先鞭をつけた。心筋の代謝評価法としてMRスペクトロスコピーの実用化を研究しているが、計算モデルの適正化による代謝評価の分別能について検証し、代謝評価に有用な手法である事を示した。また、先天性心疾患の成人期に生じる合併症の早期評価及び介入後の変化を評価する方法について、4D血流計測法からエネルギー損失を計算し、手術介入前後での評価に有用である事を報告している。また、新たな緩和時間定量化技術であるMR fingerprintingに関して、基礎実験とボランティア検証を行い、臨床応用例を蓄積している。
先進的な撮像方法について、非剛体変形とT2 prep法を併用することで、既存のT2マッピング技術より画質が向上することを示し、心筋炎の診断およびモニタリングへの応用可能性について報告した。血管撮像において、血管形態評価とプラーク画像が同時に収集可能な撮像法を用い、個別に収集する方法と比較して解剖学的に一致した画像が高効率かつ短時間に撮像可能である事を報告した。加えて、心筋線維性状評価の手法として注目されているテンソル画像についても、心拍動の影響をより受けにくいとされる撮像法を用い、心筋症のタイプでその数値が異なる事を報告した。
安全性に関する研究について、近年は美容、装飾方法の多様化により、MRI検査時に着脱が困難で撮像が中止となる件数が増加することや安全性の確認が取れていない装飾品が問題となっているが、中でもネイルアートに着目して、撮像時の電磁パルス照射による発熱や画質へ影響を評価報告し、国内多数施設からの反響を得た。
(心臓PET(18F-FDG):209件/血管炎PET(18F-FDG):77件/
心臓PET(13N-アンモニア):147件/脳PET(15O-GAS):347件/
アミロイドPET:153件/地域連携核医学検査:958件)
RI部門では、大型医療機器の多施設共同利用を推進し、近隣医療機関との連携を重視した運用を継続している。多様な目的に応じた核医学検査を提供し、柔軟かつ迅速な対応を常に心がけ、検査日の翌診療日には検査結果を紹介元に返送する体制を維持している。特に2023年から保険適用となった脳アミロイドPETに関しては、需要拡大とともに依頼件数が急増し、診断だけでなく治療効果判定にも寄与することで地域における認知症診療の一角を担っている。地域医療を支える核医学検査室として、核医学検査の有用性や新たな知見に関する研究会を定期的に開催し、近隣医療機関に発信している。また、企業とのミーティングを継続的に実施し、最新技術の習得や検証、新規解析ソフトウェアの導入および有効活用に取り組み、研究成果を国内外の学会で報告している。
PET検査では、心筋へのFDG集積分布のフラクタル解析を行い、心臓サルコイドーシスの活動性を評価する新たな客観的指標として、国際学会で有用性を報告した。FDG集積分布のフラクタル解析は、従来の視覚評価では判別が困難であった心筋への生理的FDG集積と活動性病変への病的集積の鑑別が客観的かつ定量的に可能であることを示し、治療効果判定や予後評価への応用が期待される。その他、半導体PET装置を用いた脳アミロイドPETにおける至適撮像条件についても検証を行い、画質および定量指標に与える影響を国内学会で報告した。
SPECT検査では、心アミロイドーシスの診断精度向上を目的とした定量的解析手法の開発に尽力し、HMDPシンチグラフィのダイナミック撮像から得られるTime Activity Curveのカウント変化が診断補助指標として有用であることを国内学会で報告した。また、CT減弱補正SPECTデータから算出したSUVを用い、心筋と大動脈内血液プールの差分を指標化したHeart and Aorta SUV Subtraction(HASS)法についても国内学会で報告し、心アミロイドーシス診断における半定量評価指標としての臨床的有用性を示した。これらの取り組みを通じて、当部門では核医学検査の定量化および客観化を推進し、診断精度の向上のみならず、治療効果判定や予後評価への応用を見据えた臨床研究を継続している。
(胸部大動脈ステントグラフト内挿術:77件/腹部大動脈ステントグラフト内挿術:57件/
バルーン肺動脈形成術:194件/肺動静脈瘻塞栓術:7件/経動脈的塞栓術:31件/
深部静脈血栓症カテーテル治療:27件/総計:444件(緊急:69件))
カテーテル部門においては、大動脈瘤や大動脈解離に対するステントグラフト治療や関連手技についての技術的成功率の向上に関わる研究および長期成績向上に関わる治療技術の考案、治療成績向上につながる画像診断についての研究、臨床診療を血管外科と共同で行っている。
また、慢性血栓塞栓性肺高血圧症(CTEPH)に対する、肺動脈バルーン拡張術および治療に効果的な画像診断についても研究、臨床診療を肺循環と共同で行っている。BPA後の治療予後、再治療適応基準を確立するために人工知能を用いた画像データ遡及的解析についても進行している。
周産期医療における産褥期危機的出血をはじめとする緊急での経カテーテル的止血術にも原則すべての症例に対応している。
塞栓技術や血管造影撮影技術の向上のため、基礎的研究にも取り組んでおり、血管造影検査における新たな定量的評価法、塞栓物質の効率性についての研究成果を国内学会や国際学会にて報告した。