1998 Fiscal Year Annual Research Report
炭素-13MR標識技法を応用した痴呆患者の非侵襲的脳代謝活動評価法の開発
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10358017
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
犬伏 俊郎 滋賀医科大学, 分子神経生物学研究センター, 教授 (20213142)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡本 泰範 GE, 横河メディカルシステム(株)・技術部, 主任研究員
椎野 顯彦 滋賀医科大学, 医学部, 助手 (50215935)
中州 庸子 滋賀医科大学, 医学部, 講師 (10135478)
森川 茂廣 滋賀医科大学, 分子神経生物学研究センター, 助教授 (60220042)
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| Keywords | C-13MR / C-13標識 / 局所勾配磁場コイル / 化学シフト画像 / 高速撮像 / グルコース / 近赤外分光器 / NIR画像 |
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| Research Abstract |
本研究プロジェクトの初年度として、MR信号検出系の改良を図った。その結果をまとめると以下の如くになる。
1. 高速磁場勾配スイッチングコイルの導入
器機が大幅に更新された臨床用画像MRシステムと共存する研究用コンソールに、人頭部用水冷式局所傾斜磁場コイルならびにそれに適合するクアドラチャーRFコイルを導入し、最新市販MR画像システムの傾斜磁場コイルのスリューレート120mT/m/msecに比べ500mT/m/msに到達する高速傾斜磁場スイッチングを可能にした。これら器機の導入により、長時間の計測を余儀なくされた低感度^<13>C MR信号の検出に高速撮像の手法を取り入れ、短時間での^<13>CMR標識の画像化を目指した。
2. エコー・プラナー法の導入による生体内^<13>C MR信号の高速画像化
動物実験用2テスラMRシステムを用いて、MR画像の高速撮像法の一つであるエコー・プラナー法を我々が開発した^<13>C MR信号の^1H-間接検出計測法に加味し、^<13>C MR信号検出時間の短縮を図った。従来、高速検出が達成できたといえどもその計測に1時間を要したラット脳内の1-^<13>C-グルコースならびにその代謝産物、3,4-^<13>C-グルタミン酸の^<13>C MR標識化学シフト画像が30分以内で高いS/Nで得られる様になった。この結果、脳梗塞などにおける代謝過程の継時的変化が追跡できた。又、本方法の人用MRシステムへの移植を試みた。
3. 近赤外分光法による脳内酸素動態の評価
米国ペンシルバニア大学、チャンス教授等が開発した近赤外分光光度針の小児頭部用信号検出器に適合するラット頭部用アダプターを光ファイバーを用いて作成した。酸素化型ヘモグロビン、750nm及び非酸素化型ヘモグロビン、830nmの吸収強度から、虚血時におけるラット脳内の酸素動態、及び、血液容量の変化が約30秒で計測でき、これらの画像を得た。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Morikawa,S.et al.: "Gluconeogenesis and phosphoenergetics in rat liver during endotoxemia." Journal of Surgical Research. 74. 179-186 (1998)
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[Publications] Okada,M.et al.: "Influence of aging or left ventricular hypertrophy on the human heart: contents of phosphorus metabolites measured by 31P MRS." Magnetic Resonance in Medicine. 38. 772-782 (1998)
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[Publications] Takahashi,K.et al.: "Hepatic energy metabolism during ketamine and isoflurane anaesthesia in haemorrhagic shock." British Journal of Anaesthesia. 80. 782-787 (1998)
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[Publications] Ishi,H.et al.: "Evaluation of focal cerebral ischemia in rats by magnetic resonance imaging and immunohistochemical analyses." Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 18. 931-934 (1998)
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[Publications] Takaoka,A.et al.: "Renal ischemia/reperfusion remotely improves myocardial energy metabolism during myocardial ischemia via adenosine receptors." Journal of American College of Cardiology. 33. 556-564 (1999)
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[Publications] Kato,T.et al.: "Photic stimulation-induced alteration of brain energy metabolism measured by 31P-MR spectroscopy in patients with MELAS." Journal of Neurological Science. 155. 182-185 (1998)
