2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of absolute quantitation method in metabolites in human brain in vivo using high magnetic field MRI
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20K08040
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
渡邉 英宏 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境計測研究センター, 研究センター長 (60370269)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 高磁場MRI / ヒト脳内 / 代謝物 / スペクトロスコピー / 定量化 / 高周波磁場 / 不均一性 / 1H MRS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高磁場MRIは、高感度で、良好なスペクトル分解能という特徴を持つ。しかし、誘電体に起因する被検者由来の高周波磁場（B1）分布不均一性から定量化が難しいという問題がある。例えば、外部標準試料を設置した場合、不均一性から試料とヒト脳内との感度比が分からず、定量化が出来ないという問題があった。
この問題に関連して、これまでに、高磁場のヒト用4.7T MRIを用いて、画像均一領域では、送信B1と受信B1とが比例することを実証してきた。この研究では、この関係を利用する方法を提案し、検討する。具体的には、この提案法は、濃度基準試料とヒト脳内の画像均一領域とで送信B1強度を比較する。上述の比例関係より、この送信B1強度比は、受信B1の感度比とすることができ、濃度基準試料とヒト脳内との均一領域での濃度比較が可能となる。ヒト脳内の均一領域と関心領域との比較に関しては、これまでに開発してきた比率マップ法を用いたヒト脳内の受信B1分布から算出する。この結果、濃度基準試料の均一領域とヒト脳内の関心領域との受信B1比較、すなわち感度比較が可能となるという方法である。この提案法について、机上検討を行い、ファントム実験による実証を行った。濃度基準試料には水ファントム、測定試料にはNAAとCrで作製した代謝物ファントムを用いた。この結果、測定試料内のB1不均一領域に設定した関心領域で良好に代謝物濃度を算出できることが分かった。以上より、提案方法の妥当性が確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度計画していた方式の机上検討と、提案方式のファントム実験による妥当性の基本的な確認まで行うことができた。しかしながら、コロナ禍で実験が行えないなどが生じたため、ファントム実験に関して確認したい事項が若干残っている状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
提案方式に関して、机上検討を一層行い、ファントム実験での確認を進める。この後、健常人ボランティアデータを用いて、濃度定量化を試みる。疑問点が生じた場合、再度机上検討、ファントム実験に戻り、研究開発を進める。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍のため、計画していた国内学会、国際学会の参加が出来なかったことに加え、実験回数が減少し、少額の実績となった。
一方、本研究では、方式の検証のために、少なくとも最終年度に健常人ボランティア測定が必要であるが、現在、コロナ禍で健常人ボランティア測定が難しい状況である。今後、状況を見ながら、健常人ボランティア測定のために、必要であれば本補助事業の延長申請を行うことを考えている。
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