NMRスペクトルの画像化による脳の機能的代謝マップ

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05558098
• Research Institution: 大分医科大学
• Principal Investigator: 山田 和廣 大分医科大学, 医学部, 教授 (20053027)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 入口 紀男 シーメンス旭メディテック開発製造本部, 次長 ; 西丸 直子 大分医科大学, 医学部, 助手 (60101086) ; 堀 重昭 大分医科大学, 医学部, 教授 (00004987)
• Keywords: 筋肉 / 脳 / 非侵襲的方法 / 脳の局在機能 / Nアセチルアスパラギン酸 / 乳酸 / NMR / 低酸素

Research Abstract

機能的に不均質な系である筋肉及び脳の機能についてその局部的な機能を知るには、非侵襲的方法による研究の意義が大きい。脳の局在機能の非侵襲的な検出には、ポジトロンエミッション断層装置(PET)が成功を収めた。一方同様に非侵襲的方法であるNMR及びそれによるトモグラフィーは、放射性同位原素を用いることなく、生体内代謝及び機能物質を検出することができるという特徴を持っている。
本研究ではこれまでに傾斜磁場を用いる局所選択^1H-NMRスペクトルによって、低酸素時のウサギの脳の代謝状態の変化を調べた。局所選択はStimulated Echo法(VOSYパルス系列)により、大脳皮質および視床核群を選び、その選択領域の大きさは約0.5mlであった。また必要に応じて水信号の抑制を行い、水、Nアセチルアスパラギン酸、総クレアチン、コリン類、及び乳酸などの信号と、その低酸素による変化を観測することができた。レーザー血流計のセンサーを、スペクトル選択領域の対側に刺入し、脳の同じ組織における血流速度及び血流量を同時に測定した。その結果、局所におけるエネルギー状態の変化は、低酸素及びそれに伴って生じる局所血液循環の変化の両者が関与して生じることが明らかとなった。すなわち循環血液中の酸素分圧の低下は、循環血液量の増大によって補われ、脳組織の乳酸量は低酸素によってもあまり急激には増大しない。今後は更に機能的画像及びスペクトル変化の画像化を試みる予定である。

Research Products

• [Publications] S.Yanai,N.Nisimaru,T.Soeda,K.Yamada: "Concurrent measurments of regional cerebral blood flow and metabolism using laser duppler flowmetry and volume selected NMR spectroscopy during hypoxia." Japanese Journal of Physiology,Proceedings of the Annual. Suppl.44. S260 (1994)
• [Publications] S.Yanai,N.Nisimaru,T.Soeda,K.Yamada: "Condurrent measurments of oxygen delivery and lactate production in rabbit thalamus." Neurosci.Res.Suppl.19. 1325 (1994)
• [Publications] 山田和廣、柳井荘緑: "核磁気共鳴による脳機能の評価" 基礎老化研究. (印刷中). (1995)