Feasibility of quantitative imaging for glucose metabolism in liver using GlycoCEST Imaging.

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K17965
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 岩永 崇 鹿児島大学, 鹿児島大学病院, 主任診療放射線技師 (40444830)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: CESTイメージング / Glycogen CEST / 肝臓 / MRI

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。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法の中でも生体内の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。
本年度は昨年度までに自作ファントムにて決定した撮像至適条件を軸に人体肝臓の撮像を行った。人体の腹部領域は、これまでの自作ファントムとは異なり複雑な構造であるため、CESTイメージングにおいて重要となる静磁場の不均一補正に苦渋した。GlycoCESTで対象としているグリコーゲンはバルク水から非常に近い+0.5～1.5 ppm 離れた共鳴周波数を持つ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、生体内のグリコーゲン濃度を反映したコントラストを得るという原理であるが、肝臓内の静磁場を均一に保つことが難しく、均一なGlycoCESTイメージングを得ることができなかった。結果として、人体内肝臓におけるグリコーゲンの検出は困難であった。