脳卒中患者の拡散テンソル法
大脳脚FA値と帰結の相関：
出血例と梗塞例の比較
兵庫医科大学 リハビリテーション医学 特別招聘教授
西宮協立脳神経外科病院 リハビリテーション科 部長

小山 哲男

【この資料は以下論文の日本語解説である】
Koyama T., Koumo M., Uchiyama Y. Domen K.
Utility of fractional anisotropy in cerebral peduncle for stroke
outcome prediction: comparison of hemorrhagic and ischemic
strokesJ. Stroke Cerebrovasc. Dis., 27, 878-885, 2018https://doi.org/10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2017.10.022

ヒトの頭部〜脳のMRI

ヒトの頭部〜脳のMRI

ヒトの頭部〜脳のMRI

Voxel: MRI画像の最小単位：ここに数字が入っているだけヒトの体組織のほとんどは水：H2Ol 電気的な極性をもつため、磁場をかけると振動するØ 電子レンジ
Ø MRI検査

磁場のかけかたでT1, T2, DWIなど、異なった特性の画像

http://www.tennoji-h.oku.ed.jp/tennoji/oka/2005/water%5B2%5D.gif

MRI拡散テンソル法（DTI）
いろんな方向（印加軸）から磁場をかけて撮像

Voxel: MRI画像の最小単位：実はここに数字が入っているだけ:
これを行列演算ソフト等で解析する

MRI拡散テンソル法（DTI）
いろんな方向（印加軸）から磁場をかけて撮像
水分子の動きを見る

sss

FA値 = 1 に近い

FA値 = 0 に近い

水分子の動く様子を計算して楕円体に要約

【目的】
l 拡散テンソル法MRI（DTI）脳画
像FA値と脳卒中患者の帰結の関連について、出血例と梗塞例を差異の有無を明らかとすること。

Koyama et al. J Stroke & Cerebrovasc Dis, 2015

【対象と方法】
l 脳出血及び脳梗塞患者
Ø 当院にて急性期入院加療Ø 脳卒中初回発症Ø 発症前のADL自立
Ø 管理に難渋する合併症がないこと
Ø 当院関連の回復期リハビリテーション病院に転院

l 発症14-21日でDTI画像撮影
Koyama et al. J Stroke & Cerebrovasc Dis, 2015 & 2017

【対象と方法】
l 大脳脚の ratio FA（病巣半球/非病巣半球 FA）を算出
l 回復期退院時の記録を収集
Ø FIM-MotorØ Brunnstrom Stage (BRS)•••

Shoulder/Elbow/Forearm
Hand
Lower Extremity

Koyama et al. J Stroke & Cerebrovasc Dis, 2015

【対象と方法】
l 年齢、性比、 ratio FA、FIM-Motor、BRSを脳出血例と脳梗塞例の二群間で比較
l ratio FA と FIM-Motor、BRS の相関解析（Spearman’s correlation)
Ø 脳出血群、脳梗塞群のそれぞれで解析

Ø 同一グラフ上にプロットして比較

Koyama et al. J Stroke & Cerebrovasc Dis, 2015

右半球左半球脳出血発症

右半球

左半球

脳出血発症：2-3週後

右半球左半球Spatial Transformation

Spatial Transformation

Individual Brain

Standard Brain
Segmentation Map標準脳と脳白質アトラス
The International Consortium of Brain Maping
DTI-81 (ICBM-DTI 81)
Neuroimage , Mori,S 2008

ROI: 大脳脚RL
病巣側/非病巣側のFA値の比（rFA）を計算
神経障害の指標
Koyama et al. J Stroke & Cerebrovasc Dis 2011より改変引用【結果】l 脳出血患者 40症例
Ø 病巣：右半球病巣18例、左半球病巣22例
Ø 性：男性29例、女性11例
Ø 大脳脚 rFA： 0.588-1.038（中央値0.845）
Ø FIM-Motor： 58-86 (中央値78)
Ø BRS Shoulder/Elbow/Forearm： 1-6 (中央値4)
Ø BRS Hand： 1-6 (中央値4)
Ø BRS Lower Extremity： 2-6 (中央値4)

Koyama et al. J Stroke & Cerebrovasc Dis, 2017, In-press

【結果】l 脳梗塞患者 40症例
Ø 病巣：右半球病巣19例、左半球病巣21例
Ø 性：男性18例、女性22例
Ø 大脳脚 rFA： 0.582-1.037（中央値0.931）
Ø FIM-Motor： 51-91 (中央値79.5)
Ø BRS Shoulder/Elbow/Forearm： 1-6 (中央値5)
Ø BRS Hand： 2-6 (中央値5)
Ø BRS Lower Extremity： 3-6 (中央値5)

Koyama et al. J Stroke & Cerebrovasc Dis, 2017, In-pressDTI-FA
Standard Space

Region of Interest
Cerebral PeduncleR

Z = -14 mm

Hemorrhage Case

Y = -20 mm

Infarct Case

CTDTI-FA

DWI

DTI-FA

Native SpaceStandard Space

Native SpaceStandard SpaceLP = 0.0187

65BRS H/FBRS S/E/F

5

上肢

P = 0.0366

64332211
Hemorrhage

Infarct

Hemorrhage90

P = 0.0003

6

手指4Infarct

P = 0.3700

下肢43280

FIMMotor

7060

1Hemorrhage

50

Infarct

Hemorrhage

Infarct

270
1.1240

P = 0.0027

210
1800.9150rFA0.8

120
900.76030

P = 0.0012

1.0rFA

LOS (days)

総入院
日数FIM-Motor

BRS L/E

50.6
Hemorrhage

Infarct

Hemorrhage

Infarct

Koyama et al. J Stroke & Cerebrovasc Dis, 2018

上肢手指rFArFA

FIMMotor

下肢rFArFA

総入院日数rFA

Koyama et al. J Stroke & Cerebrovasc Dis, 2018

【結語】
l 脳出血例、脳梗塞例に共通して、テント上病変脳卒中患者の2-3週のDTI-FA値と長期帰結の間に相関関係が認められた。
Ø 手指機能ではとりわけ高い相関であった。
Ø 下肢機能との相関は上肢手指機能よりも低かった。
Ø FIM-Motorとの相関は上下肢機能よりも低かった。
Ø FIM-Motorとの相関は出血例でより顕著であった。

Koyama et al. J Stroke & Cerebrovasc Dis, 2018

【結語】

l脳出血例、脳梗塞例に共通して、大脳脚DTI-FA値は片麻痺症状を示すテント上病巣の帰結予測に役立つ。

Koyama et al. J Stroke & Cerebrovasc Dis, 2018