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文献詳細

雑誌文献

Neurological Surgery 脳神経外科37巻2号

2009年02月発行

文献概要

研究

7T-MRIを利用したラット脳放射線障害における脳梁部fractional anisotropy値変化の検討と組織学的考察

著者: 地藤純哉1 深見忠輝1 中洲敏1 井藤隆太2 森川茂廣3 犬伏俊郎3 野崎和彦1

所属機関: 1滋賀医科大学脳神経外科 2大阪赤十字病院放射線科 3滋賀医科大学MR医学総合研究センター

ページ範囲:P.147 - P.155

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Ⅰ.はじめに

 放射線治療はこれまでさまざまな頭蓋内病変の患者に対し実施され,それらの治療に大きな役割を果たしてきたが17),正常脳組織への影響も強い.最も大きな問題として,晩発性白質脳症や放射線性壊死がある.晩発性障害は通常不可逆的でときに致死的な状況に陥ることもあり,成人例では進行性記憶障害,集中力低下などの認知症症状を7),また小児例でも進行性精神発達障害を呈する25).これらの症状の病理学的背景として血管壁の変性と局所もしくはびまん性の壊死および脱髄変化2,19,24)に起因する白質障害が知られているが,この組織学的変化をin vivoで定量的に捉えるのはこれまで困難であった.しかし近年のMRI技術の発達に伴い,白質障害の微小な組織変化をin vivoで定量的に評価する試みがなされている.Diffusion Tensor Imaging(DTI)は,水分子の拡散運動を観察する撮像法であり3),水分子の異方性拡散の程度を示す定量的指標であるfractional anisotropy(FA)値10)は白質損傷を鋭敏に捉え,変化を経時的に観察する上で有用とされている13,14,18).Khongらはmedulloblastomaの患児に対する放射線治療における白質への影響をFA値を用いて評価し,通常のMRI撮影では信号変化を検知できない白質部分においてFA値の低下を認めた13).また,Kitaharaらも成人の悪性脳腫瘍に対する放射線治療例で経時的にFA値を測定し,有意ではないがFA値の低下と慢性期でのFA値の回復を報告した15).しかしこれらはヒトにおけるin vivoでの研究であるため,FA値変化に対する組織学的裏付けが示されていない.そこで今回われわれはラットを使用し,放射線障害の進行に起因するFA値の変化と病理学的変化の関係を解析するために,白質からなる代表的構造物である脳梁を対象とし,7T-MRIで照射後経時的にin vivo測定したFA値と病理組織を比較検討した.

参考文献

1)Akiyama K, Tanaka R, Sato M, Takeda N:Cognitive dysfunction and histological findings in adult rats one year after whole brain irradiation. Neurol Med Chir (Tokyo) 41:590-598, 2001
2)Ball WS, Prenger EC, Ballard ET:Neurotoxicity of radio/chemotherapy in children:pathologic and MR correlation. AJNR Am J Neuroradiol 13:761-776, 1992
3)Basser PJ, Mattiello J, LeBihan D:MR diffusion tensor spectroscopy and imaging. Biophys J 66:259-267, 1994
4)Basser PJ, Pierpaoli C:Microstructural and physiological features of tissues elucidated by quantitative-diffusion-tensor MRI. J Magn Reson B 111:209-219, 1996
5)Beaulieu C:The basis of anisotropic water diffusion in the nervous system-a technical review. NMR Biomed 15:435-455, 2002
6)Ciccarelli O, Werring DJ, Wheeler-Kingshott CA, Barker GJ, Parker GJ, Thompson AJ, Miller DH:Investigation of MS normal-appearing brain using diffusion tensor MRI with clinical correlations. Neurology 56:926-933, 2001
7)DeAngelis LM, Delattre JY, Posner JB:Radiation-induced dementia in patients cured of metastases. Neurology 39:789-796, 1989
8)Guo AC, Petrella JR, Kurtzberg J, Provenzale JM:Evaluation of white matter anisotropy in Krabbe disease with diffusion tensor MR imaging:initial experience. Radiology 218:809-815, 2001
9)Guo AC, MacFall JR, Provenzale JM:Multiple sclerosis:diffusion tensor MR imaging for evaluation of normal-appearing white matter. Radiology 222:729-736, 2002
10)Huppi PS, Maier SE, Peled S, Zientara GP, Barnes PD, Jolesz FA, Volpe JJ:Microstructural development of human newborn cerebral white matter assessed in vivo by diffusion tensor magnetic resonance imaging. Pediatr Res 44:584-590, 1998
11)Ito R, Melhem ER, Mori S, Eichler FS, Raymond GV, Moser HW:Diffusion tensor brain MR imaging in X-linked cerebral adrenoleukodystrophy. Neurology 56:544-547, 2001
12)Jones DK, Lythgoe D, Horsfield MA, Simmons A, Williams SC, Markus HS:Characterization of white matter damage in ishemic leukoaraiosis with diffusion tensor MRI. Stroke 30:393-397, 1999
13)Khong PL, Kwong DL, Chan GC, Sham JS, Chan FL, Ooi GC:Diffusion-tensor imaging for the detection and quantification of treatment-induced white matter injury in children with medulloblastoma:a pilot study. AJNR Am J Neuroradiol 24:734-740, 2003
14)Khong PL, Leung LH, Chan GC, Kwong DL, Wong WH, Cao G, Ooi GC:White matter anisotropy in childhood medulloblastoma survivors:association with neurotoxicity risk factors. Radiology 236:647-652, 2005
15)Kitahara S, Nakasu S, Murata K, Sho K, Ito R:Evaluation of treatment-induced cerebral white matter injury by using diffusion-tensor MR imaging:initial experience. AJNR Am J Neuroradiol 26:2200-2206, 2005
16)Lamproglou I, Chen QM, Boisserie G, Mazeron JJ, Poisson M, Baillet F, Poncin ML, Delattre JY:Radiation-induced cognitive dysfunction:an experimental model in the old rat. Int J Radiat Oncol Biol Phys 31:65-70, 1995
17)Leibel SA, Sheline G:Radiation therapy for neoplasms of the brain. J Neurosurg 66:1-22, 1987
18)Leung LH, Ooi GC, Kwong DL, Chan GC, Cao G, Khong PL:White-matter diffusion anisotropy after chemo-irradiation:a statistical parametric mapping study and histogram analysis. Neuroimage 21:261-268, 2004
19)New P:Radiation injury to the nervous system. Curr Opin Neurol 14:725-734, 2001
20)Pajevic S, Pierpaoli C:Color schemes to represent the orientation of anisotropic tissues from diffusion tensor data:application to white matter fiber tract mapping in the human brain. Magn Reson Med 42:526-540, 1999
21)Reinhold HS, Hopewell JW:Late changes in the architecture of blood vessels of the rat brain after irradiation. Br J Radiol 53:693-695, 1980
22)Sano K, Morii K, Sato M, Mori H, Tanaka R:Radiation-induced diffuse brain injury in the neonatal rat model─radiation-induced apoptosis of oligodendrocytes─. Neurol Med Chir (Tokyo) 40:495-500, 2000
23)Sternberger NH, Itoyama Y, Kies MW, Webster HD:Myelin basic protein demonstrated immunocytochemically in oligodendroglia prior to myelin sheath formation. Proc Natl Acad Sci U S A 75:2521-2524, 1978
24)Valk PE, Dillon WP:Radiation injury of the brain. AJNR Am J Neuroradiol 12:45-62, 1991
25)Walter AW, Mulhern RK, Gajjar A, Heideman RL, Reardon D, Sanford RA, Xiong X, Kun LE:Survival and neurodevelopmental outcome of young children with medulloblastoma at St. Jude Children's Research Hospital. J Clin Oncol 17:3720-3728, 1999
26)Yoneoka Y, Sato M, Akiyama K, Sano K, Fuji Y, Tanaka R:An experimental study of radiation-induced cognitive dysfunction in an adult rat model. Br J Radiol 72:1196-1201, 1999

掲載誌情報

出版社:株式会社医学書院

電子版ISSN:1882-1251

印刷版ISSN:0301-2603

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