代謝物拡散能を利用した細胞内・外コンパートメント環境の疾患と発達による変化の検討

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670944
• Research Institution: UNIVERSITY OF TOKUSHIMA
• Principal Investigator: 原田 雅史 徳島大学, 医学部, 教授 (20228654)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松崎 健司 徳島大学, 医学部附属病院, 講師 (70274222) ; 森 健治 徳島大学, 医学部, 助手 (20274201) ; 宇野 昌明 徳島大学, 医学部, 講師 (90232884)
• Keywords: MRS / 拡散能 / LCModel / 代謝物 / 脳梗塞 / 脳腫瘍 / NAA / 乳酸

Research Abstract

Proton MRSによる信号の再現性を向上させるためにin vitroデータを既知情報とするlinear combination model (LCModel)を利用したカーブフィットの方法を導入した。これにより後処理おけるオペレーターのバイアスが排除でき、またカーブフィットの精度についても定量的に評価できると考えられた。再現性をintraclass correlation coefficient (ICC)を用いて評価した結果、同一対象者について日をかえて2回測定を行った結果、主たる代謝物のICCは0.6〜0.9であり、臨床上許容範囲での再現性が保たれていると考えられた。これによりグルタミン酸を含むGlxの信号もICCで0.7程度と比較的良好な再現性が認められ、年齢による代謝物濃度の差も認められた。
さらに昨年から引き続きproton MRSのPRESSシークエンスにMPGを加えた方法で代謝物拡散能の測定を行った。測定には脈波同期を行い、繰り返し時間を2R-R間隔か3R-R間隔に設定して測定を施行した。得られたデータはワークステーションに転送し、SAGEにて自動で位相合わせを信号ごとに施行した。その後LCModelにより代謝物信号のカーブフィットを行い信号強度を測定した。使用したin vitroデータとして人と同様の測定条件で取得した21種類の代謝物データからベースセットを作成した。
今回は臨床症例についての結果の蓄積を行った。その結果、脳梗塞の急性期においてはNAAの拡散能低下が最も大きく、Choの拡散能の変化が比較的少なかった。これは神経細胞内の拡散能低下が最も大きく、虚血による神経細胞内の環境変化が最も大きいと推察された。腫瘍では逆に拡散能の上昇が各代謝物で認められ、特に乳酸の拡散能上昇が顕著であった。乳酸の局在が細胞外にある可能性も考えられた。
今回の検討により、臨床装置を用いた臨床症例での代謝物拡散能も10-20分の測定時間で比較的再現性よく測定できることが示され、他で取得できない有用なコンパートメント情報が取得できると考えられた。

Research Products

• [Publications] M.Harada: "Diffusion-weighted in vivo localized proton MR spectroscopy of human cerebral ischemia and tumor"NRM in Biomedicine. Vo.14. 69-74 (2000)
• [Publications] 原由雅史: "MRS臨床有用性と可能性"臨床画像. 16巻. 516-523 (2000)
• [Publications] 原田雅史: "diffusion-weighted MR spectroscopy:人体への応用、「これでわかる拡散MRI」青木茂樹"秀潤社. 104-107 (2002)