GlycoCESTイメージングを用いた肝臓糖代謝定量イメージング法の確立

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K17965
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 岩永 崇 鹿児島大学, 医歯学域附属病院, 診療放射線技師 (40444830)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: CESTイメージング / Glycogen CEST / 肝臓

Outline of Annual Research Achievements

生活習慣病を含め多くの疾患が、グリコーゲンの生成、貯蔵または代謝に関連している。近年、新たな分子イメージング法である chemical exchange transfer (CEST) イメージングによる生体内の様々な化合物・生体内環境の評価が可能となり、その臨床応用が試みられている。グリコーゲンはヒト身体におけるエネルギー貯蓄の重要な形態であり、肝臓は骨格筋とともにグリコーゲンの重要な貯蓄器官である。現在、肝臓糖代謝の測定は血液検査による血糖値やグルカゴンおよびインスリンなどのホルモン濃度による測定が一般的であり、これまでの画像法による定量評価は困難である。
本研究ではCEST法の中でも生体内におけるグリコーゲンを間接的に検出する画像法であるGlycogen CEST (GlycoCEST)イメージングの人体の肝臓糖代謝測定における有用性を明らかにすることを目的としている。
本年度はGlycoCESTイメージングの撮像パルスシーケンス最適化のため、グリコーゲン試薬を用いたファントムを作成し、データ収集および解析を行った。GlycoCESTイメージングはバルク水の共鳴周波数に近い +0.5～1.5 ppm のヒドロキシル基を対象としており、飽和パルスを±0.5～1.5 ppm に照射した画像を差分処理することにより、グリコーゲン濃度を反映したコントラストの画像を得ることができる。現在、ファントムによる実験を繰り返し行っているがGlycoCESTイメージングは静磁場（B0）の不均一性や印加パルス形状、ステップ数および印加時間に非常に敏感であり解析が難航している。今後新たな形状の飽和パルスやB0補正法を検討予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

現在グリコーゲン試薬を用いたファントム実験を繰り返し行っている状況である。GlycoCESTイメージングはバルク水の共鳴周波数に近い +0.5～1.5 ppm のヒドロキシル基を対象としているため、飽和パルスによるバルク水の直接的な信号抑制の影響を受け易い。飽和パルスの印加ステップ数と印加時間については最適化に近づいているが、使用する飽和パルスの形状やB0補正法の最適化に難航している。

Strategy for Future Research Activity

今後、GlycoCESTイメージングにおける新たな形状の飽和パルスやB0補正法を検討予定であり、パルスシーケンスのさらなる最適化を図る。また、健常ボランティアの肝臓におけるGlycoCESTイメージングの信号強度および再現性の検証を行う。

Causes of Carryover

現在グリコーゲン試薬を用いたファントム実験を繰り返し行っている状況であり、パルスシーケンスの最適化に難航している。今後さらなるファントム実験を行うための試薬の購入等に充てる予定である。