2012 Fiscal Year Annual Research Report
ＭＲエラストグラフィーによる非侵襲的頭蓋内圧・コンプライアンス・脳自動調節能評価
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23659680
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
中川 敦寛 東北大学, 大学病院, 助教 (10447162)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鷲尾 利克 独立行政法人産業技術総合研究所, ヒューマンライフテクノロジー研究部門, 主任研究員 (40358370)
荒船 龍彦 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50376597)
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| Keywords | 物性値 / MRエラストグラフィー / 破断強度 / ヤング率 / 理論解析 / 頭部外傷モデル / 対側損傷 / 高エネルギー外傷 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は外傷性脳損傷を中心とした脳神経疾患の病態把握と治療方針決定において重要な情報である頭蓋内圧、頭蓋内コンプライアンス、脳自動調節能に関して、核磁気共鳴画像（magnetic resonance imaging: MRI）の新しい応用の一つで、生体の硬さ情報を画像化するMR elastography（MRE）を用いて非侵襲的モニタリング法を開発することである。
本年度は、脳損傷モデルのプロファイルに関しては、任意の衝撃波を照射後の頭蓋内伝播に関する工学的検討を行った。生体を模擬した多層媒体モデル（ゼラチン（脳）、水（髄液）、アクリル（頭蓋骨）、空気）の伝播動態を衝撃解析ソフトウエアANSYS AUTODYNによる数値解析、模擬モデル実験での可視化、圧測定を行った。この結果、媒体が複雑化に伴い、水-アクリル界面での反射波到達直後に膨張波が到達することでこの部分での圧力変動は激しくなり、この領域の与える負荷が大きいこと示され、動物実験の結果に合致する所見であった。臨床で得られた自動調節能に関するデータと画像所見の比較検討も行った。MREに関しては、研究分担者の鷲尾が開発を進め、撮像条件設定、外部振動条件に関して知見が得られ、動物実験での検討を継続した。また、倫理委員会の承認を経て、ヒト脳摘出標本を用いて物性値（破断強度、ヤング率）ライブラリーを作成しており、標本の実測値とMR信号値の比較を行い、MREの実用化に向けた成果が得られた。
本研究期間全体としては、頭蓋内コンプライアンス、自動調節能の動物実験におけるプロファイル、ならびに、MREの中枢神経系アプリケーションに向けた基礎的知見が得ることができた。今後は、動物外傷性脳損傷モデルを用いて脳自動調節能の異常を画像化できることに関する非臨床の概念実証を行う予定である。
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