2010 Fiscal Year Annual Research Report
吸入酸素はMRI造影剤となりうるか-組織酸素代謝マーカーとしての役割
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21591542
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
田村 元 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (20333817)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
麦倉 俊司 東北大学, 病院, 助教 (20375017)
町田 好男 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (30507083)
木下 俊文 秋田県立脳血管研究センター, 放射線医学研究部, 部長 (70314599)
茨木 正信 秋田県立脳血管研究センター, 放射線医学研究部, 研究員 (40360359)
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| Keywords | MRI / 酸素 / 代謝 / 血流量 / BOLD効果 / 虚血 / 血液量 / 緩和時間 |
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| Research Abstract |
磁気共鳴画像(MRI)を用いて、吸入酸素をトレーサーとして、非侵襲的に人体各臓器の酸素代謝の異常の有無を検出する目的のため、今年度は、東北大学および秋田県立脳血管研究センター(秋田脳研)においても、正常ボランティアを対象にした実験を行った。秋田脳研では東北大学とは条件が違う環境・機器であり、まず正常ボランティアを対象にした検討と関係スタッフによる実施トレーニングが必要ということになり、臨床試験は2011年度に持ち越された。
正常ボランティアを対象とした実験で、酸素吸入によるヒト脳の縦緩和率の増加は、白質領域:1.2±0.4×10^<-5>/s/mmHg(呼気酸素分圧)、灰白質領域:1.4±0.5×10^<-5>/s/mmHg、CSF領域:1.5±0.6×10^<-5>/s/mmHgであった。昨年度本研究で測定した動脈血緩和度(0.13/s/mM)を用いると、組織酸素濃度の増加は、白質領域:9.2±3.2×10^<-5>mM/mmHg(呼気酸素分圧)、灰白質領域:1.1±0.4×10^<-4>mM/mmHg、CSF領域:1.1±0.4×10^<-4>mM/mmHgとなることが判明した。一方、脳組織酸素供給モデルを考案し、シミュレーションをした結果、動脈血酸素分圧の変化による脳組織酸素分圧の変化率は、4×10^<-5>mM/mmHg程度となった。脳組織動脈血液量(2%として)を含めて考えると、測定された酸素分圧の変化率はやや大きめであるものの、モデル計算の結果と近い値となる。これにより、本研究で用いた手法により、MRIを用いて非侵襲的に、脳組織酸素分圧の変化を測定することが可能であると考えられた。
腹部臓器でも検討を行い同様の結果を得たが、データのばらつきが大きく、生理的運動によるノイズを如何に低減するかが課題と考えられた。
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