MRIとは?-その1-

薬子
あの・・・
nomad
なんでそ?
薬子
医療画像のうち CT の仕組みはなんとなく理解できるのですが・・・
nomad
CT は、レントゲンを(患者さんを軸に)ぐるっと回して撮った「影絵」から、画像を再構成しているようなものですね
薬子
MRI (Magnetic Resonance Imaging)の仕組みがわかりません(キッパリ)
nomad
あー、あれは難しい。
医師でもぼやっとしか理解できていないと思う。
大学時代、理学部で NMR (Nuclear Magnetic Resonance 核磁気共鳴)スペクトロスコピーやっている先輩が持っていた教科書見て、基本概念から理解するのは無理!と思った。
ただ、臨床現場では、検査時などに患者さんに説明する必要があるので、「患者さん解説用」の最低限の理解は必要だと思う。ちょっとやりましょうか。

 

私たちの体のほとんどは実は水分でできています。

水分、水、化学記号で書けば H2O ですね。酸素原子一つに水素原子が二つ結合した化合物です。
ほとんどの水素は、陽子1個の原子核と電子1個からなります。

水素の中の陽子は、ちょうどコマのようにくるくる回っていると考えられています。電気的な性質を持った物体が回転するので周囲に磁場がつくられ、結果として自ら磁石のようにふるまうようになります。MRI 画像の基本であるプロトン(ここでは陽子と思っていただいてけっこうです)密度強調画像では、外部から電磁場を与えることで体の中のこの小さな磁石の密度をみています。

 

nomad
なのだが、次回、もうちょっと突っ込んだ説明を試みます

 

 

つづく

 

医療系まとめサイトは成立しないと思う

現在(2018/07/28)、「モジュレーター」でぐぐると、私の記事が4位にくる。最近までトップ記事だったので少し残念。

 

2, 3 位の weblio は仕方ないとして、問題はトップの「沖縄バイオポータルプラス」の記事内容

こんな感じ。

 

ふむふむ…

代謝活動に関する酵素には、本来の基質と全く異なった化合物が酵素の活性部位以外に結合することにより、酵素活性が変化するものがある。このような酵素をアロステリック酵素といい、これに結合してその酵素活性を調節する化合物をモジュレーターという。

これ、最後、モジュレーターじゃなくて「エフェクター」じゃない?

なんかすごい基本的なところで間違ってるような気がするんですけど。

元記事となった AMBiS 社の記事は単なる勘違いですまされるけど、アクセス数欲しさにそれをノーチェックで掲載したまとめサイトは、色んな意味であとあとまで責められると思う。

公益財団法人がこれやっちゃいかんでしょう。

沖縄の人に悪い人はいないと信じている。

 

 

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東京医大の例のアレなど

東京医大の件

東京医大の裏口入学の一件が世間を騒がせているようだが、関係者の間ではこの事態はある程度は予想されていたように思う。

というのは、東京医大はどういうわけかその経営基盤が弱いようで、講師あたりをしている知り合いなども「お金なくて研究ができないんです」とよくこぼしていた。そこからくる拝金主義はどこかで破綻するだろうという予感を抱いていた人は多かったと思う。

私学医学部の経営事情一般に関してコメントするほど私はこの分野に詳しくはないが、こと東京医大で関係者の不信をかっていたと思うのは、臨床教授や臨床准教授という存在。

世間一般では「教授」や「大学の先生」というと研究業績もあってその分野の権威である偉い人とみなされていると思うが、医療関係者の間では「臨床教授」はそこまで評価は高くない。研究志向が強く、長くその教室で頑張っているが、教授になるほどの業績は上げられず、かといって単なる医員扱いするには忍びない…といった先生に与えられる通りのいい肩書きといった位置付けだろう。

もちろん、この特徴、つまり研究もある程度できて、臨床もできる、という特徴を活かして臨床教育などに立派に貢献されている尊敬すべき先生も数多くいることを私は知っている。

なのだが、こと東京医大となると…

なんで業績もほとんどないあんたが臨床准教授とかやってんねん

とツッコミ入れたくなるような人を教員にしていた。具体的には、それまで研究のケの字もしたこともないような私立病院の院長だとか理事長とかですね。その私立病院が教育的な病院ならわからなくもないのだが、ガチ経営重視のところだったりする。病院経営者のご子息の多い私立だからそれでもいいと言われれば元も子もないのだが、それであれば非常勤講師あたりの肩書きで留めておくのが良識というものだろう。

ここらへん、事情通からみたら「あ、あの院長、金で肩書きを手に入れたね」とわかると思うのだが、世間一般の人はなかなかそうもいかないだろう。

この騒動がどこまで広がるか私は予想もできないが、願わくば騒動後のこの大学(とその関連病院)の体制が健全化してくれるといいと思う。

→ 大学病院自体のその後は、まあまあといったところなんだろうが、当時ここに群がった人々がいまだにおかしなことをしているようだ。

ここで言及された病院の理事長は、その当時、外来教授かなにかやってたな、確か。どうしようもなくダメだと思ったのは、ほとんど関係ない斉藤環先生に訴訟を起こしたこと。

 

ブログ記事とマネタイズ

ところで話はガラッと変わるが、私はこれまで各種メディアに記事一本いくらみたいな感じで雑文を提供していたが(これは私に限ったことではなく多くの医師がアルバイト感覚でやっていると思う)、こちらでブログを持たせてもらうにあたって執筆料の代わりにアドセンスによる広告料収入を選んだ。

連載当初などは1日0円なんて日が多く、正直、選択をあやまったかなと思わないでもなかったが、関係者が SEO (Search Engine Optimization 検索エンジン最適化。この言葉もこちらに来て初めて知った。現在勉強中)などを頑張ってくれたおかげか最近はアクセス数も増加し、それなりに収益が上がってきた。

まだまだ最終的な判断を下すには時期尚早だと思うが、「コンテンツを権利ごと売って一時的にまとまった収入を得るのと自前で発信して長期的にマネタイズしていくのはどっちが得か?」という問題は、似たような立場にいる方なら興味あるところだと思うので、もうちょっと観察を続けてはっきりとしたことが言えるようになったら、どこかで発表したいと思う。

 

モジュレーター

以前に某医療機関のブログに寄稿したモジュレーター関係の記事がおかげさまで好評で、あちこちで引用された結果、現在(2018/07/25)グーグルで「モジュレーター 」で検索するとトップにくる。

 

この医療機関にはこれまでの記事の働きでその知名度向上に十分寄与したと思うし、今後、もうちょっとモジュレーター 関係に関して書きたいことがあるので、関係者にお願いしてモジュレーター 関係のコンテンツを引き上げさせてもらった。

記事では、パルモディアという具体的な薬剤からモジュレーター を説明していたのだが、一般的に言えば、モジュレーターの一種としてパルモディアがあるという関係だと思うので、時間をみつけて 一般的な性質に関して書きたいと思う。

特定教員

臨床教授などが大学内において、どういう位置づけなのか書いたが、最近、増えてきているのは「特任講師」やら「特定准教授」といった肩書。
これも「准教授」やら「教授」やらという呼称が使われているため、かなり立派そうに見えるし、「特別」という文言はへたしたら一般の「教授」より上の階位なのかと思ってしまう一般の人もいるかもしれない。が、全然違う。真相はむしろ逆。

単なる任期制の教員です。

寄付講座だとか特定のプロジェクトで研究やそれに付随する教員が必要な場合、終身で雇うよりは、それらの資金提供期間やプロジェクトの設定期間に合わせて専従者を雇った方が自然だ。

医学部以外だとポスドクとよく比較される。ポスドクは「研究に従事する」のが仕事で、特定教員の場合は研究はもちろん「教育」にも従事できる。

上手くやれている人もいるし、上手くやれていない人もいるが、設立由来がそういったことなので、過剰に評価する必要はないし、どちらかといえば、その間で成果を出せるかどうか試されている期間とみる方が妥当だろう。

 

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組み合わせと最適化と IT

nomad
今日は、これまでに勉強した糖尿病に関して、やや advanced な話をします。

 

糖尿病に限らず、治療薬の幅が増えるのはよいことだと思う。なぜなら、異なる治療薬を組み合わせることで、さらに良い効果が期待できるからだ。いわゆる併用療法というやつだ。糖尿病治療薬においては、いくつかの疫学的研究から実際の処方トレンドも変わってきていることがわかっている。具体的には、2 型糖尿病患者では SU 剤単剤療法が減り、DPP-4 阻害薬の使用率が増えている。これはわかる考え方だ。低血糖のリスクがつきまとう SU 剤のみを使うよりは、比較的安全な DPP-4 阻害薬をどこかで組み合わせた方がよいという判断によるものだろう。

次に問題となるのは、増えた選択肢の中から「どの薬を選び出し、どういった比率で投与するか」という最適化の問題だ。日本で使える経口糖尿病薬は 7 種類。単純に 2 剤選び出しただけでも 7C2 = 21 通りの組み合わせがある。これにインスリン製剤と GPL-1 受容体作動薬の注射剤 2 剤を足すと組み合わせ数は 36 通りに増える。さらに、これらを単剤での標準投与量の半分にして 0.5:0.5 で単純に投与すればよいかというとそういうわけにはいかないだろう。組み合わせの相性という因子の他に肝機能・腎機能による投与量調整も必要になってくるであろうからだ。

これに関連して(?)、興味深いニュースがあった。

日立製作所:電子カルテ解析を機械学習で、糖尿病治療の90日後の効果を高精度に予測

ビッグデータから、予後を機械学習で予測。。。流行りですね。

ですが、この手の研究結果は、吟味して受け止める必要があると思っている。

もちろん、これは素晴らしい研究なのかもしれないが、これだけではなんともいえない。まず、「HbA1c値を低減できる確率を、患者ごと、薬の種類ごとに予測可能なモデルを構築しました」とあるが、上述の通り糖尿病治療薬のトレンドは併用療法に移ってきている。単剤療法での予測が臨床的にみてどれほどの価値を持つのかという疑問がある。

次に、これは、単一大学機関でおこなわれる研究デザインにみられる共通の弱点だと思うのだが、「単一機関のカルテデータベースではすべての病歴・処方歴が集積しているわけではない」という問題点が挙げられる。例えば、虚血性心不全の発症リスクのある患者に SU 剤を極量まで投与するのは、かなり勇気の要る行為で、糖尿病治療を担当する主治医は投与量調整(減量)をおこなうと思うのだが、大学以外の診療所などで心臓病の治療がフォローされていた場合、こういった情報は解析対象の大学データベースには何ら反映されていない可能性がある。

さらに、カルテベースの解析につきまとう問題点として「保険病名の落とし穴」というものもある。例えば、 SGLT2 阻害薬は、1 型糖尿病患者に対する適応はないが、主治医がどうしても試してみたいと考えた場合、投与される可能性はある。この場合、主治医は、保険適応を通すためにカルテ上の病名に 2型糖尿病をそっと追加する。つまり、本来解析対象ではない患者が解析対象に混入されるのだ。今回は医師のチェックもはいっているようなので大丈夫だとは思うが、大規模病院向けの電子カルテシステムの開発を盛んにおこなっているとは思えない日立がこういった臨床上のニュアンスを汲み取れるのか、若干の不安は感じる。

目についた医療関係のニュースということ今回はこの報道記事を取り上げたが、特に日立やユタ大学に対して悪意があるわけではない。できれば正式な結果もみてみたいところなので、ぜひとも、オープンアクセスな媒体で公開してほしいと思う。



アルコール依存症患者では視床枕の体積減少がみられる

前回、アルコール依存症の症例提示のところで、MRI の画像が出てきたので、さらにこれを使って研究っぽいことをしてみましょう。

前回の画像は、これです。

一見してわかるように、蝶々の羽根のような黒い部分(脳室という)の下部が萎縮していることが推測されます。もうちょっと医学の知識のある方なら、海馬や皮質の異常にも気がつくかもしれません。

研究をするとなると、「なんとなく」縮んでいるという表現ではダメで、定量的に表す必要があります。

開発されたばかりの HorliX というソフトを使って、これをなんとか定量的に表現し、研究っぽい結論まで導きたいと思います。

このままだと、比較しにくいので、画像を2枚の Jpeg ファイルに分けて HorliX に取り込みます。

患者ID 00010 が Alchorlic さん。(アルコール依存症患者さん)

患者ID 00011 が Control さん。(比較対照用コントロール)

としました。

次に、比較対象部位を決めましょう。本当は、中枢の全部位を切り分け、コントロールとアルコール依存症患者で比較しなければいけないんでしょうが、

  • 見た目的に脳室下部が目立つ
  • ウェルニッケ患者では脳室〜中脳水道付近に異常が見られることが従来研究からわかっている

ことから、視床枕(ししょうちん)付近に限定します。

HorliX で 2Dビューアを立ち上げ、ROI (Rezion Of Interest: 関心領域)ツールを使って視床枕付近を囲みます。

HorliX は、囲んだ面積をピクセル数で計算してくれるので、ここから、アルコール依存症患者さんの視床枕体積相当量がわかります。本当に体積を求めたいときは、視床枕が写っている全てのスライスでこの計算をしなくてはいけませんが、元がネット上で拾ってきた1枚の2次元 jpeg 画像ですから、ここでは、この程度で我慢しましょう(というか、これ以上できない)。

次に、コントロールで、同様の処理をしてアルコール依存症患者さんのそれと直接比較する….といきたいところですが、人には個体差があるため、視床枕体積相当量を直接比較するのではなく

視床枕体積相当量/頭蓋内体積相当量

で比較しないといけない(はず)です。

この点を意識して作業。

視床枕体積相当量/頭蓋内体積相当量

= 501.340(blue) + 294.958(orange)/34170.891(grape)

= 2.33034 [%]

 

視床枕体積相当量/頭蓋内体積相当量

= 575.167(yellow)+412.031(green)/32634.848(orange)

= 3.02498[%]

で、

3.02498 – 2.33034 = 0.69464

となり、少なくともこの患者さんでは、健常な人に比べ 0.69%程度視床枕の体積が減少している、ことがいえるかと思います。既往歴がアルコール依存症のみの場合には 、他の疾患による可能性がぐっと減るので、

結論:アルコール依存症患者では視床枕体積の減少がみられる

ことが推測されます。n = 1 ですが。(実際の研究では統計処理が必要。頭蓋内に占める視床枕の体積の個体差(の標準偏差)が 0.69 以上だった場合、もちろんこんなことはいえない)

 

今回は、かなり遊び的な要素が強いですが、例えば、同様の手法を使って、「躁うつ病患者では、○×という部位が減少し、それが罹患期間に比例している」というような結論が得られると学会ではちょっとした騒ぎになるわけです。なぜなら、器質的な変化がないとされてきた精神疾患に、器質的変化が見つかり、場合によっては診断に利用できる可能性が浮上してくるからです。

医師がおこなう臨床研究の一端が伝わったでしょうか?

画像処理協力: 猪股弘明先生(フェイザー合同会社 医師:精神科 学士:物理)