新しい病態代謝診断法のための超高感度NMR測定臨床装置の開発

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01890014
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• Research Institution: National Center of Neurology and Psychiatry
• Principal Investigator: 荻野 孝史 国立精神・神経センター, 神経研究所, 室長 (50185526)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 楠本 嵩男 日本フィリップス(株), 医療機器開発部, 研究員 ; 高橋 清久 国立精神, 神経センター・神経研究所, 部長 (30073076) ; 杉田 秀夫 国立精神, 神経センター・神経研究所, 所長 (80009951) ; 矢野 登志雄 国立精神, 神経センター・神経研究所, 研究員
• Keywords: in vivo NMR / 2テスラ / パルス系列 / RFコイル / ヒト全身用MR装置 / スペクトロスコピ- / MRI / MRS

Research Abstract

本試験研究の目的は、ヒトを対象に無侵襲・非破壊的に各種代謝物質の化学分析を行うことを可能にし、得られる生化学情報に基づき代謝病態の診断や成因の解明を可能とする超高感度ヒト全身用MR装置を開発することである。
本年度は、高感度化の第一段階として、高磁場化による感度・分解能の向上を達成することを目指し、現在本邦において臨床応用可能な最高静磁場強度である2テスラヒト全身用超伝導磁石を導入し、2テスラヒト全身用MR装置の開発を行った。システム構成は、超伝導磁石:Oxford HiHo、グラジェント・アンプ:Hamburg Master/Slave(max 10mT/m)、グラジェント・コイル:SMIT,RFアンプ:Ehrhorn(max 15kw)、コンピュ-タ:VAX11/750である。
磁場均一度は、鉄材による受動シムを行った後18チャンネルの能動シムによりOxford社の仕様を大幅に上回る6.4ppm/50cmDSVを達成した、RF系は、^1H、^<13>C、^<19>F、^<23>Na、^<31>P等の生体測定に重要なすべての核種の測定を可能にするために10ー90MHzの周波数帯域において最適化を行い、安定した雑音指数及び増幅度を確立した。
高感度化の第2段階として、高感度2テスラ^1H頭部用コイル及び^<31>P頭部用コイルを設計し、製作した。これらのコイルを用いたファントム測定により、1.5テスラと比較して約100%(2倍)の信号一雑音比の向上を達成した。
第3に超高感度測定の基盤となる^1HMRSのシグナル局在化パルス系列をHahnのSpin Echo法に基づく方法を用いて開発し、従来広く用いられてきたStimulated Echo法に比較して感度の向上を達成した。

Research Products

• [Publications] Petroff,O.A.C.et al.: "in vivo Measurements of Ethanol Concentration in Rabbit Brain by H-1 Magnetic Resonance Spectroscopy." J.Neurochemistry.
• [Publications] Novothy,E.J.et al.: "Direct Carbon versus Proton Heteronuclear Editing of 2-^<13>C Ethanol in Rabbit Brain in vivo:A sensitivity Comparison." Magn.Reson.Med.
• [Publications] 荻野孝史: "MRSの技術的進歩" 医学のあゆみ. 150. 807-811 (1989)