2009 Fiscal Year Annual Research Report
高性能小動物用PETカメラと高磁場MRIを用いた統合的脳機能解析システムの構築
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20591434
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
百瀬 敏光 The University of Tokyo, 医学部附属病院, 准教授 (20219992)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小島 良紀 国立がんセンター, がん研究所, 研究員 (20167357)
関野 正樹 東京大学, 新領域創成科学研究科, 助教 (20401036)
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| Keywords | microPET / MRI / 小動物 / 脳解剖 / FDG / 糖代謝 / 脳機能 / fusion |
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| Research Abstract |
小動物用の高分解能PETは人間用のPETに比較し、検出器部分の結晶を小さくし、データ収集、画像再構成法などを工夫して、小動物の臓器内分布をある程度定量的に評価できるよう開発されてきたが、現在の最高水準のPET装置でもマウスの脳構造を同定できるほどの分解能を備えてはいない。分子標的診断法を中枢神経変性疾患モデルマウスに応用するためには、詳細な脳構造の解剖学的情報を基盤にした解析システムの構築が不可決である。PET画像自体は本来、機能的情報であるため、正確な解剖情報を助けとして解析を進める必要があり、そのためにもっとも適した装置はMRIである。本研究においては、正常及び変性疾患モデルマウスのmicroPETによる分子標的イメージングを高磁場MRIを利用して解析するシステムを構築し、実際の糖代謝や異常凝集蛋白を標的とした分子イメージングの解析を試みることを目標とした。まず、小動物用PET装置と高磁場MRI装置に共通して使用できる頭部固定装置を開発した。本装置を用いて、同一正常マウスの頭部MRIとFDG-PETを撮像し、MRIとPET画像の重ね合わせを試みた。マウスの脳MR画像上で解剖学的位置を同定するため、実際の脳標本を用いて作成されたデジタルアトラスを元に脳MR画像上で、解剖学的部位を同定し、正常マウスのMR解剖アトラスを作成し、それを用いて脳FDG-PET画像上での解剖学的部位を同定した。複数匹の正常12週齢マウス(C57BL)の脳MR画像をSPMを用いて、標準化し、平均化することで、正常12週齢マウスの標準MR解剖アトラスを得た。さらに個々のFDG-PET画像も解剖学的標準化をおこない、作成された解剖アトラスを用いて、脳内各構造の平均的糖代謝率マップを作成した。本システムを用いて疾患モデルマウス(DRPLA)のFDG-PET画像上での異常部位の検出に成功した。
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