2007 Fiscal Year Annual Research Report
関節障害の病態解明と薬物治療効果判定のための機能的イメージングの開発
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19591757
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
西井 孝 Osaka University, 医学系研究所, 助教 (70304061)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 揮 東海大学, 情報理工学部, 准教授 (70205243)
佐藤 嘉信 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (70243219)
菅野 伸彦 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (70273620)
松岡 雄一郎 先端医療振興財団, 分子イメージング研究グループ, 研究員 (80372150)
坂井 孝司 大阪大学, 医学部附属病院, 助教 (00444539)
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| Keywords | 変形性関節症 / MRI / 機能的イメージング / 関節軟骨 |
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| Research Abstract |
関節症状を訴える患者の関節軟骨障害に対する、客観性と再現性に優れた関節軟骨内部質的評価の非侵襲的評価技術として、高磁場MRI装置を用いた軟骨機能イメージングに関する以下の基礎的・臨床的研究をおこなった。
1.股関節初期関節症における静的質的評価の有用性の検討:高磁場3テスラMRIを用いて、正常股関節14関節および臼蓋形成不全を有する変形性股関節症26関節の股関節臼蓋・骨頭軟骨のT2緩和時間分布解析をおこなった。正常関節軟骨では、臼蓋・骨頭軟骨とも荷重部を中心に基底部の低T2値から表層部の高T2値へのT2時間傾斜パターンを全例で認めた。初期股関節症患者の臼蓋軟骨は低T2時間一様性分布を33%、高T2時間一様性分布を67%に認めた。臼蓋軟骨T2時間分布評価は、正常と早期関節症症例で有意に異なるパターンを示すことが明らかとなり、T2時間パラメータ評価は鋭敏な変性評価の指標となりうることが示された.
2.荷重シミュレーション下機能イメージング:3テスラMRIに適合した荷重状態を再現する下肢圧迫装置を開発し、体重の50%の圧迫負荷に伴う膝関節軟骨のT2緩和時間による質的解析を、正常膝22関節と関節軟骨・半月板障害膝5関節で比較検討した。正常膝では、圧迫負荷に伴い内側脛骨関節軟骨を中心にT2時間の有意な減少(4-6%)を認めたが、障害膝では障害部位に従い関節軟骨のT2時間変化の過剰減少・増加が認められた。本荷重シミュレーション下イメージングは障害膝の力学的環境評価における有用性が認められ、力学的環境解析による治療適応・効果判定への臨床的有効性が示唆された。
3.ワイヤレスRFコイルの作成:短時間に高精細な膝関節軟骨イメージングにむけて、次世代ワイヤレスRFコイルを開発し、ファントム撮像実験によりその有効性を検討した。3T-MRI適合した送受信兼用Birdcage coil(直径20 cm、高さ29cm)ならびにそれと電磁結合するWireless-Helmholtz coil(以下Wireless coil:直径12cm、高さ12cm)を試作した。Birdcage coil単独の場合に較べて、Wireless coil付帯場合は、送信ゲイン及び比吸収率がそれぞれ1/6及び1/60となった。雑音比信号強度はBirdcage coil単独に比べWireless coil付帯の方が1.2倍となり、ワイヤレスRFコイルは超高磁場MR装置における比吸収率の改善と画質向上に有効な手法であることが示された。
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