病態モデル動物を用いた超偏極希ガスMRI/MRSの臨床応用研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370277
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 藤原 英明 大阪大学, 医学部, 教授 (90107102)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 敦臣 大阪大学, 医学部, 助手 (70303972) ; 村瀬 研也 大阪大学, 医学部, 教授 (50157773)
• Keywords: 超偏極希ガス / Xe NMR / MRI / MRS / 肺画像 / 生体温度測定 / 肺機能評価 / エマルジョン

Research Abstract

我々が既に試作した超偏極Xe-129製造装置にレーザーの出力を上げる等の改良を加え、希釈ガスなしの条件下で3-5%の偏極率のガスを定常的に供給出来るようにした。
上記装置を用いて、呼吸系から超偏極希ガスを投与し、肺や脳のMRI/MR'S測定を行うと共に、肺機能評価法の検討、および、脳内温度の精密測定法の開発を行ない、超偏極希ガスの血管内投与のための製剤開発の基本実験を行った。
肺のMRI/MRS実験では、麻酔自発呼吸条件下のマウスについて、肺空洞のXe-129ガス画像を得ることが出来た。同じ実験条件下で、気体状から肺泡溶解の過程をMRSにより観察できた。ここでは、肺吸入についてのwash-in/wash-out曲線に相当するピーク強度の時間変化を観察し、MRS信号の帰属を考察すると共に、肺機能評価の有効な方法となり得るかどうかを検討した。
肺吸入後の脳におけるXe-129信号観察では、複数のピークが観察できた。この信号をもとに脳内の非侵襲温度測定の精密化が可能かどうかを検討した。筆者らの提案した多核種内部基準法が有効であることを確認できた。これに関して、in vitroの実験による基本特性の解析も行った。水中や血漿中のXe-129化学シフトは温度に直線的には変化しないこと、ミセルやエマルジョン溶解状態では直線的であり、温度係数の大きい場合があることなど有益なデータが得られた。これらの事実より、精密なMRS実験によれば非侵襲生体温度測定が可能であと考えられた。
ミセル、エマルジョンの利用による血中投与製剤の開発については、超偏極希ガスを包含させた製剤開発の基本データが得られ、当該製剤の開発は可能と判断できた。

Research Products

• [Publications] J.Fukutomi, E.Suzuki, T.Shimizu, A.Kimura, H.Fujiwara: "Analysis of the Effect of Foreign Gases in the Production of Hyperpolarized ^<129>Xe Gas on a Simple System working under Atmospheric Pressure"J. Magn. Reson.. 160. 26-32 (2003)