学 位 論 文 内 容 の 要 約
氏名 大北 弦樹
論文題目
Application of neurite orientation dispersion and density imaging or diffusion tensor imaging to quantify the severity of cervical spondylotic myelopathy
and assess postoperative neurological recovery from this myelopathy. （ NODDIとDTIを用いた頚椎症性脊髄症の機能評価 －重症度の定量化と術後回復
予測について－ ）
学位論文内容の要約 （研究の目的）
頚椎症性脊髄症(CSM)は脊柱管の狭窄により神経障害を生じ、さまざまな神経症状を呈する。従来の magnetic resonance imaging(MRI)では、脊髄の狭窄の場所や範囲や輝度変化を評価するが、感度が低 く不正確であるため、画像所見と臨床所見に相違が生じることがある。
CSM の重症度や術後回復を予測するのに、水分子の異方性拡散運動を強調した拡散テンソル画像 （DTI）の報告が散見される。しかし、神経の状態以外にも加齢やアライメントなどの影響を受けやす く、非特異的とする報告もあり、一定の見解は得られていない。
近年、新しい MRI 解析手法として、構造をモデル化して神経軸索や樹状突起の密度や方向のばらつき を推定する Neurite Orientation Dispersion and Density Imaging(NODDI)が提唱された。これまでに NODDI を頚椎疾患に応用した報告はなく、今回 DTI および NODDI のパラメータが、CSM の重症度および 術後回復予測に有用であるかを検討した。 （方法） 2012 年 4 月から 2015 年 4 月の間に CSM に対して椎弓形成術を施行し、術後 1 年以上経過観察した 27 症例を対象とした。CSM の臨床評価として、術前と術後 1 年で 10s テストと Japanese Orthopedic Association(JOA)スコアを計測した。術前と術後 2 週で MRI 撮影を行い、C2/3（コントロール）および 最狭窄部の椎間板レベルの axial 像で、脊髄内に 8 個の点をおき関心領域（ROI）を設定した。それぞ れの ROI に対して、DTI パラメータ（Fractional Anisotropy（FA）, Apparent Diffusion Coeffient （ADC））および NODDI パラメータ（Intracellular Volume Fraction(ICVF)、Orientation Dispersion Index（ODI））を測定した。 （結果） 27 例の内訳は、男性 21 例、女性 6 例、平均 69.7±11.9 歳であった。発症後平均 8.6 ヶ月で手術を 行い、最狭窄部位は、C3/4 は 3 例、C4/5 は 13 例、C5/6 は 7 例、C6/7 は 4 例であった。JOA スコアは 術前 10.4±2.8 から術後 1 年で 13.4±1.9 に改善した。10s テストは術前 14.0±4.7 回から術後 1 年で 19.7±5.0 回に改善した。 C2/3 レベルと比較して、狭窄部の術前 FA と ICVF は、有意に低値であり、ADC は高値であった。術後 には、狭窄部の FA のみが上昇した。術前重症度との相関は、FA は 10s テスト（r=0.51）と JOA スコア (r=0.41)と正の相関を認めたが、他のパラメータとは有意な相関を認めなかった。術後改善率について は、ICVF は 10s テスト(r=0.56)、JOA スコア(r=0.43)と正の相関を認め、ADC は JOA スコア（r=-0.43） と負の相関を認めたが、10s テスト（r=-0.13）とは相関を認めなかった。また、他のパラメータは改 善率と有意な相関を認めなかった。
学 位 論 文 内 容 の 要 約 （ 続 紙 ） 氏名 大北 弦樹 （考察） DTI パラメータと重症度や術後回復予測との因果関係については、一定の見解は得られていないが、 今回の結果は、これまでの報告と同様に、CSM 患者の最狭窄部レベルで FA は低下し、ADC は上昇する結 果が得られた。また、FA は、術前重症度と正の相関を認め、術前の低値が術後 2 週で上昇しており、 神経の状態を鋭敏に反映する可逆的なパラメータであると考えられた。一方で、術後回復については、 FA と相関を認めなかったが、FA は神経の状態以外にも、神経のアライメントや密度などの他の因子も 反映する、非特異的なパラメータであるためと考えられた。
臨床評価の改善率について、FA と ODI は相関を認めず、ADC は JOA スコアとのみ相関を認め、ICVF は 10s テストと JOA スコアいずれの改善率とも正の相関を認めた。NODDI は組織をモデル化して解析す るので、神経をより特異的に評価できると考えられる。同様の結果は脳の研究で認められているが、ICVF は術後回復予測に有用であると考えられた。 本論文は、CSM 患者を術後フォローし、重症度や術後回復について NODDI を臨床的に評価した初めて の論文である。NODDI は術後回復予測パラメータとなりうるため、手術のタイミングなど治療方針の決 定に貢献することが期待できる。 （結論） FA は神経の状態を鋭敏に反映する可逆的なパラメータである。一方で、ICVF は術後回復予測に有用 な非可逆的なパラメータである。
