Elucidation of the mechanism of brain temperature in human with chronic misery perfusion using ultra-high resolution proton MR spectroscopy and PET

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K16568
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 南波 孝昌 岩手医科大学, 医学部, 研究員 (10788722)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 脳温 / 超高磁場MRI / 慢性脳虚血 / 1H-MRS

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、超高磁場ヒト用7T-MRIにおけるproton MR-Spectroscopy(1H-MRS)を用いた高精度な脳温計測法を確立し、「脳主幹動脈狭窄・閉塞性病変を有する慢性脳虚血患者における脳酸素摂取率が上昇した状態（貧困灌流）では、脳代謝で発生する代謝熱に対して、脳血流による冷却効果（ラジエータ効果）が低下し、結果的に脳温が上昇している」という仮説に基づき、そのメカニズムの詳細を明らかにすることを目的としている。
本年度は、前年度までに達成できていなかった、PET/SPECTおよび7T-MRIでの同一慢性脳虚血症例の撮像を実施するために、予定していた研究期間を延長した最終年度であった。最終的に、青森県上北郡六ヶ所村で稼働している青森県量子科学センターでのO15ガスを用いたPET、ならびに当大学施設でのSPECTによる脳循環代謝量の測定はこれまで通り継続的に行なったが、同一症例に対する7T-MRIの撮像は施行できずに終了した。
研究期間全体を通して、超高磁場7TMRI 1H-MRSの撮像シーケンスおよびパラメータの調整を行なうことで良好な信号雑音比による信号収集が可能となった。それによりN-アセチルアスパラギン酸を基準としたときのH2Oのシフト量から高精度で脳温を算出することが可能とななった。最終的にsingle-voxelを用いたヒト脳でのテスト撮像を行ない、安全に脳温計測が可能であることが確認でき、超高磁場ヒト用MRIを用いた脳温計測法を確立することができた。
今後は慢性脳虚血患者に対する脳温計測を開始し、同一症例での脳循環代謝量との関係を明らかにする。