Assessment of abdominal organ motion using cine magnetic resonance imaging in different gastric motilities: a comparison between fasting and postprandial states 利用統計を見る

氏 名 野中 穂高 博士の専攻分野の名称 博 士 ( 医 学 ) 学 位 記 番 号 医工博４甲 第２３６号 学 位 授 与 年 月 日 平成３０年３月２３日 学 位 授 与 の 要 件 学位規則第４条第１項該当 専 攻 名 先進医療科学専攻

学 位 論 文 題 名 Assessment of abdominal organ motion using cine magnetic resonance imaging in different gastric motilities: a comparison between fasting and postprandial states

（異なる胃蠕動運動下での腹部臓器の変位についてcine-MRI を 用いた検討: 空腹時と食後での比較） 論 文 審 査 委 員 委員長 教 授 波呂 浩孝 委 員 教 授 中本 和典 委 員 講 師 尾畑 純栄

学位論文内容の要旨

Purpose: To assess abdominal organ motion induced by gastroduodenal motilities in volunteers between fasting and postprandial states, using cine magnetic resonance imaging (cine-MRI).

Methods and Materials: Thirty-five volunteers each underwent cine-MRI in the fasting state and 30 minutes after ingestion of jelly. Cine-MRI was performed using a steady-state free precession sequence, with 20 seconds of breath hold. Gastric motility was quantified based on the amplitude and velocity of an antral peristaltic wave. Duodenal motility was quantified by calculating the difference between maximal and minimal diameters of the second portion of the duodenum. Abdominal organ motion was measured on liver, pancreas, and kidneys. Motion was quantified by calculating maximal displacement of organ edges in the left-right (LR), antero-posterior (AP) and caudal-cranial (CC) directions on three orthogonal

planes. Wilcoxon signed-rank test was used for statistical analysis.

Results: Median amplitude and velocity of the antrum in fasting and postprandial states were 7.7 mm and 15.1 mm (p < 0.01), and 1.3 mm/s and 2.5 mm/s (p < 0.01), respectively. Median differences of duodenal diameter in the two states were 7.5 mm and 9.4 mm, respectively (p=0.07). The median ranges of displacements of all organs in three directions in the two states were 0.9–2.9 mm and 1.0–2.9 mm, respectively. Significant increases in abdominal organ displacements in the postprandial state were observed in the following organs: right lobe of the liver, pancreas head, left kidney, and right kidney. Differences in median displacements of these organs between the two states were <1 mm.

Conclusions: The motion of several abdominal organs increased in the postprandial state; however, the difference between fasting and postprandial states was quite small. Thus, it might be not necessary to strictly manage gastric conditions, or to add excess internal margin in treatment planning for

intra-fractional tumor motion in abdominal organs.

論文審査結果の要旨

（目的）

腹部臓器への放射線照射にあたっては、呼吸運動の影響を考慮して実施している。今回、

胃十二指腸の可動による腹部臓器の動作について、健康ボランティアを対象に cine-MRI を使

用し、空腹時と食後における 2 状況を比較することで検討を行った。

（方法）

35 名のボランティア（平均 37 才）を対象に、空腹時と 360ml のゼリーを食して 30 分経過し

た時点で Cine MRI を撮影した。撮影中は 20 秒間呼吸を中止した。胃運動は蠕動波の振幅と

速度に基づいて定量した。十二指腸運動は第 2 部の最大、最小直径の差を計算して決定した。

腹部臓器運動は肝臓、膵臓、腎臓で計測した。左右、前後、頭尾側、方向で臓器辺縁の最大

移動量を計測して定量した。統計は Wilcoxon テストを使用した。

（結果）

幽門における振幅と速度の中間値は空腹時と食後でそれぞれ 7.7mm、15.1mm および

1.3mm/s、2.5mm/s で有意差がみられた。胃運動は食後で顕著であった。空腹時と食後での

十二指腸直径の中間値はそれぞれ 7.5mm、9.4mm で有意差はなかった。全ての腹部臓器の

変位の中間値は 0.9～2.9mm で、平均 1.8mm であった。食後の腹部臓器で食前と比較して有

意差がみられたものは、肝右葉では、冠状断の左右方向であり、1.5mm から 1.7mm であった。

また、膵頭部では軸写の前後方向で 1.9 から 2.6mm であった。また、左腎は、矢状断の前後方

向で 1～1.2mm、右腎の前後で 0.9～1.0mm、冠状断の左右方向で 1.1～1.4mm であった。これ

ら臓器の移動の中間値の差は、食前と食後で 1mm 未満であった。

（結論）

いくつかの腹部臓器は食後に可動性が増加するが、食前後の差は非常にわずかであった。

腹部臓器の一部の腫瘍に対する照射において、腹部臓器の可動性は無視できる程度であり、

胃の厳格な処置を照射前に実施する必要性はないと考えられた。

申請者は今後もこのテーマで研究を継続していく予定であり、新たな知見が期待できる。本

研究は国際誌に投稿予定である。

以上より、本学の博士（医学）の学位論文に相応しい研究であると審査委員全員一致で判断

した。今後の研究のさらなる発展が期待できる。