2012 Fiscal Year Annual Research Report
高速X線4Dイメージングによるパーキンソン病リハビリテーションの次世代モデル開発
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24300190
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
粂井 康宏 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 講師 (30161714)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
粟生 修司 九州工業大学, 生命体工学研究科, 教授 (40150908)
長谷川 克也 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 開発員 (30425780)
KA 井上 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教 (90302877)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | パーキンソン病 / X線撮影 / 神経変性 / 細胞内酸化還元 / イメージング |
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| Research Abstract |
パーキンソン病ラットモデルを用いて、高速X線4Dイメージングによって得られる神経変性マーカー分子の動態に関する情報と一般症状を包括した次世代型リハビリテーションの実験的開発を提案する。神経細胞ミトコンドリアの酵素障害によって変化した酸化還元状態を神経変性度に変換して可視化する高感度なX線4Dイメージング装置を製作し、パーキンソン病ラットモデルの大脳基底核での神経変性度をリアルタイムで精査する。その結果を活用してリハビリテーションのプログラムを最適化し、歩行や運動などの一連の機能障害に対する治療効果を確実に向上させる次世代モデルを構築する。研究戦略としては、高速X線4Dイメージング装置を開発し、パーキンソン病ラットモデルの大脳基底核の神経終末でのミトコンドリア酸化還元酵素の障害の動態を可視化し、神経変性度を精査する。従来の四大徴候(歩行・運動障害、寡動、筋固縮、安静時振戦)や、自律神経障害、高次脳機能障害、口腔機能障害などの症状の進行に関する情報と、神経変性に関する分子情報をもとに、パーキンソン病リハビリテーションの次世代モデルを作る。平成24年度はHX-4D装置開発のための理論解析を行い、1)高速X線3Dデュアルビーム撮影の硬軟両組織への対応、2)高速X線3Dデュアルビーム撮影と蛍光の同時撮影、の二つの要素技術を確立した。残る要素技術である3)多波長蛍光観察による神経変性部位の検出は平成25年度で完了する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
2台のX線照射装置を同時に用いて、高速カメラ(高額のためデモ品を借用)で非侵襲・非拘束状態でのマウスの行動姿勢と、同時に横隔膜の動きや心臓拍動もX線動画像として取得することに成功した。各X線源の照射方向と同軸の可視光映像を撮影し、可視光観察とX線透過映像の観察データを互いに補完し、映像解析の精度を向上させた。成果を、中国で開催された国際シンポジウムで発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
in vitroのパーキンソン病モデルを使って、残る要素技術である多波長蛍光観察による神経変性部位の検出技術を確立する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
遠隔操作移動制御システムを追加製作し、X線撮像の精度を高め、高速X線4Dイメージング装置を完成する。パーキンソン病モデルラット/マウスの発症の早期に、大脳基底核の神経変性マーカー分子のミクロ動態と動物マクロ行動異常をX線レベルで解析する。
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