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2012 Fiscal Year Annual Research Report

脳組織活性計測用OCTに関する基盤研究

Research Project

Project/Area Number 22500401
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

佐藤 学  山形大学, 理工学研究科, 教授 (50226007)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西舘 泉  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70375319)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords脳組織活性 / OCT / 組織温度 / ATP
Research Abstract

最終年度では,ラット脳の組織活性の指標となるATP濃度とOCT(optical coherence tomography)との関係について知見を得るために,ラット脳の組織温度とOCTの信号強度との相関関係について,実験的に検討した。一般に,ATPは,生化学反応で生成され,細胞は恒常性を保つために,イオンの能動輸送が必要で,常時ATPを消費しなければならない。よって,組織内のATP濃度は,生成量と消費量とのバランスで決まる。ATPの産出量は,反応物質の供給と反応速度により,それぞれ,血流速度と組織温度に対応する。ラット脳の組織温度は,OCTの測定部位の近傍に微小な熱電対を埋め込んで測定した。組織温度の低下時は,ラットの胴体部を氷水入りのパッドで覆い,上昇時はパッドの代わりにシートヒーターを敷いて行った。頭部は,従来と同じように,麻酔下で開頭後,歯科用ドリルで厚さ140um程度に4mmx4mmの領域を研磨で薄くして測定領域とした。この状態で,4mmx4mm,深さ2.8mmまでの脳組織を400枚にわたって,三次元断層を測定し,これを温度を変えながら,10min間隔で570min間行った。組織温度では,29度から22度までを4周期繰り返した。この時,心電信号も同時に測定した。OCTの信号は,測定領域内である地点を決めて,測定時間ごとのそこでの強度プロファイルを求め,灰白質と白質に相当する深さでのOCT信号強度が,最初の測定の何倍多くくなったかを,相対信号強度(relative signal intenmsity, RSI)として求めた。さらに,RSIと組織温度,RSIと心拍数との関係から相関係数を求めた。RSIと組織温度との相関係数は,-0.42から-0.50,RSIと心拍数との相関係数は,-0.48から-0.64と求められた。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Variations in signal intensity with periodicaltemperature changes in vivo in rat brain:analysis using wide-field opticalcoherence tomography2012

    • Author(s)
      Manabu Sato
    • Journal Title

      Appl. Opt.

      Volume: 51 Pages: 1436-1445

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 光コヒーレンストモグラフィーの神経科学分野への応用2012

    • Author(s)
      佐藤 学
    • Journal Title

      レーザー研究

      Volume: 40 Pages: 248-253

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 日本生体医工学会2012

    • Author(s)
      野中一平
    • Organizer
      in vivo ラット脳での組織活性低下時指標とOCT信号強度との検討
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      20121117-20121117
  • [Presentation] 虚血様条件下におけるラット脳スライスの分光イメージング2012

    • Author(s)
      奥野 智之
    • Organizer
      日本光学会
    • Place of Presentation
      船橋市
    • Year and Date
      20121024-20121024
  • [Presentation] 脳組織活性モニターへのOCT応用の研究2012

    • Author(s)
      佐藤学
    • Organizer
      電子情報通信学会
    • Place of Presentation
      米沢市
    • Year and Date
      20120719-20120719
    • Invited
  • [Presentation] 心拍低下に伴うラツト脳でのO C T 信号強度と脳波エントロピーとの関係2012

    • Author(s)
      野中一平
    • Organizer
      山形ニューロサイエンス研究会
    • Place of Presentation
      山形市
    • Year and Date
      20120603-20120603

URL: 

Published: 2014-07-24  

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