脳内水動態解明のためのMRIを用いた移流拡散同時解析法の理論構築と開発

• Project/Area Number: 25K15857
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 尾藤 良孝 北海道大学, 医学研究院, 特任講師 (80789595)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 亀田 浩之 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (70829887) ; 工藤 與亮 北海道大学, 医学研究院, 教授 (10374232) ; 大谷 智仁 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (40778990)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 水動態 / MRI / 拡散 / 移流 / 生体モデル

Outline of Research at the Start

脳内水動態は脳の恒常性維持に関連し高い注目を集めている。水動態は、水の集団としての移動を表す移流と水分子のランダムな運動を表す拡散で構成される。血流や細胞内液などそれぞれ移流と拡散単独と見做せる系については解析法が確立されているが、脳脊髄液と間質液から成る移流拡散が混在した複雑な系については有効な解析法が実現されていない。これに対し、本研究では、移流と拡散の混合を疑似拡散として計測するLow b-value Diffusion Tensor Imaging (Low-b DTI)法に基づき、脳内水動態に広く適用可能な理論構築、および生体モデリングと計算流体力学を応用した解析方法の開発を行う。