1997 Fiscal Year Annual Research Report
ポジトロンCTによる生体脳の多重機能マッピングに関する基礎的研究
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09670681
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology |
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Principal Investigator |
外山 比南子 (財)東京都老人総合研究所, ポジトロン医学研究部門, 主任研究員 (50180188)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
千田 道雄 (財)東京都老人総合研究所, ポジトロン医学研究室長, 室長研究員 (00216558)
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| Keywords | 動態デジタルファントム / コンパートメントモデル / 脳機能 / クラスター / 糖代謝 / レセプター |
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| Research Abstract |
生体脳機能マッピング法の評価、結果の精度評価を行うために、動態デジタルファントムを作成する方法を開発し、1組織2パラメータ、2組織3及び4パラメータ、代謝を考慮した2組織5パラメータモデルのファントムを作成した。これらのファントムを用いて、臨床データのパラメータ算出精度を評価した。又、入力関数を多重指数関数で近似して解析的に重畳積分を行い計算速度の向上を計るために、18F-FDG及び11C-flumazenilの入力関数を近似する方法として、直接法と積分法を開発した。直接法は、初期値依存性が高いこと、ピーク付近のフィットはよいが、裾での合方が悪い特徴を有し、11C-flumazenilの場合には、フィットできない場合があった。積分法は、すべての例で裾をよく近似した関数が得られた。これらの入力関数を用いてパラメトリック画像を作成した結果、演算時間は数十倍短縮され、従来法で得られた結果とよく一致した。また、11C-flumazenilでは投与20分以後の画像がレセプター分布容積とよく相関することから静態画像から1点採血法を用いて分布容積を定量的に算出する方法を開発した.正常例で必要な係数を算出し、これを用いて各種疾患の症例に応用し、評価を開始した。さらに、同一被験者で計測したいろいろな脳機能(血流量、血管反応性、酸素代謝、糖代謝、神経細胞数など)の相関関係をピクセルごとに検討して、病態の分類を行い、病態別に色分けした脳病態3次元マップを作成する方法の開発を行った。機能として血管拡張及び収縮機能を選び、脳血管障害例に応用した結果、手術によって回復する領域の機能は、拡張能は低下しているが収縮能が保たれている領域であることがわかった。今後は、ほかの疾患やほかの機能に応用して、この方法を評価する。
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[Publications] 田口篤: "脳における18F-FDGコンパートメント解析の基礎的検討-収集時間とパラメータ数の関係について" 核医学. 34(1). 25-34 (1997)
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[Publications] 小林明央: "多次元相関画像による脳病態の可視化" 医用電子と生体工学. 36(suppl). 168-168 (1997)
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[Publications] Toyama,H.: "Quantitative mapping of benzodiazepine receptor concentration in a static PET study." NeuroImage. 5(4). A34-A34 (1997)
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[Publications] Yamada,T.: "Fast computation algorithm for mapping PET rate constants using an analytical convolution and approximated input function with a multi-exponential curve." NeuroImage. 5(4). s383-s383 (1997)
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[Publications] Endo,S.: "Mapping visual field with positron emission tomography by mathematical modeling of the retinotopic organization in the calcarine cortex." IEEE Transaction on Medical Imaging. 16(3). 252-260 (1997)
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[Publications] Nariai T.: "Three-dimensional imaging of cortical structure,function and glioma for tumor resection." J Nucl Med.38. 1563-1568 (1997)
