超高磁場MRI/Sの臨床実用化の研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02044124
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 成瀬 昭二 京都府立医科大学, 医学部, 講師 (50106407)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): WEINER Micha カリフォルニア大学, サンフランシスコ校・医学部(米国), 教授 ; 田中 忠蔵 明治鍼灸大学, 鍼灸学部, 教授 (80163541) ; 上田 聖 京都府立医科大学, 医学部, 教授 (40094411)
• Keywords: 磁気共鳴画像(MRI) / 磁気共鳴スペクトル(MRS) / 超高磁場 / 化学シフト画像(CSI) / ^1HーCSI / 脳虚血 / 乳酸

Research Abstract

本年度は、現在の臨床用装置よりも高い磁場によるMR imagingやMR spectrumの可能性に関する、基礎技術的検討を行った。まず、動物実験器(4.7T,7.0T)にて、最適な局在スペクトル法の検討を行った。その結果、化学シフト画像(CSI)によるmultiーvoxel法が最も実用的であるとの結論に達した。はじめに^1HーCSIを検討したが、これを実用化するには、最適パルス系列の検討、水信号の抑制、傾斜磁場に起因する渦電流の抑制、感度よいコイルの開発,処理ソフトウェアの開発などの多くの問題点があった。最適パルス系列としては、spin echo法にて領域を選択して、2方向のphase encodingを行う方法がよく、水信号の抑制は、1ー1pulseかCHESS+dephasing gradientが良かった。渦電流の抑制は、最適のrephasing gradientの印加や、active shielded gradient coilにてある程度は可能になったが問題点として残された。コイルは、birdーcageかcrossーpolarized typeが良かった。処理ソフトは、多くのvoxelのスペクトルを自動的に位相及び基線補正、curve fittingを行ない、metabolite mapping contuor mappingなどの画像化を簡便に行える方法を開発しつつある。この結果、動物実験機で、2x2x6mmの分解能を持つ^1HーCSIが得られ、脳虚血巣では、直後から乳酸の増加が認められた。またmetabolite mappingにて代謝変化のある病巣が視覚化された。こりように、動物実験では、超高磁場MRI/SでCSI法が可能であることが示された。臨床への適用に関しては、いまだ傾斜磁場系、RF系、測定系などのハ-ドウェアに問題点が残されており、今年度は直接の応用に至らなかった。そこで、CSIが現在の臨床機でどの様に活かされるを検討した。その結果、1x1x2cm256個のvoxelから、^1HーMRSが25分間で測定でき、臨床実用化が可能であることが示された。今後、この方法の改良発展を行なってゆく予定である。

Research Products

• [Publications] NARUSE,Shoji: "Effects of atrial natriuretic peptide on ishchemic brain edema in rats evaluated by proton magnetic resonance method" Stroke. 22. 61-65 (1991)
• [Publications] 成瀬 昭二: "NMRスペクロスコピ-の脳腫瘍への応用" 神経内科. 32. 582-593 (1990)
• [Publications] 成瀬 昭二: "脳機能の画像化:MR spectroscopyによる脳の画像化" 神経研究の進歩. 34. 778-791 (1990)
• [Publications] 成瀬 昭二: "磁気共鳴スペクトル" 代謝,増刊号 「癌'90」. 27. 243-255 (1990)
• [Publications] 成瀬 昭二: "画像診断:MRS" Pharama Medica. 8. 84-98 (1990)
• [Publications] 成瀬 昭二: "磁気共鳴法(MRI/S)による脳虚血の診断" Neurosurgeons. 10. (1991)