2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Quantitative Cerebral Blood Flow and Oxygen Metabolism using O-17 Water and Oxygen Molecules
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26293269
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
工藤 與亮 北海道大学, 大学病院, 准教授 (10374232)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
真鍋 治 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (40443957)
真鍋 徳子 北海道大学, 大学病院, 講師 (70463742)
佐々木 真理 岩手医科大学, 医学部, 教授 (80205864)
加藤 扶美 北海道大学, 大学病院, 助教 (80399865)
藤間 憲幸 北海道大学, 大学病院, 助教 (80431360)
阿保 大介 北海道大学, 大学病院, 助教 (30399844)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 各磁気共鳴画像（MRI） / 脳血流酸素代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Steady State法におけるMRI信号の理論式による数値シミュレーションを行い、組織のT1値、T2値、MRI撮像パラメータ（TR、TE、FA値）や、O-17のT2緩和能に基づき、様々なO-17濃度における様々な組織（灰白質、白質、脳脊髄液）のMRI信号強度のシミュレーションを行った。その結果、脳の灰白質や白質ではMRI信号強度とO-17濃度との関係がほぼ直線的であることが判明し、回帰直線を求めることができた。脳脊髄液では直線関係は見られなかったが、低濃度では直線的であることがわかった。これらの直線関係から、O-17濃度を定量化する回帰直線を算出した。
O-17濃度別ファントムのMRI撮像を行い、シミュレーション結果と実測のMRI信号値との間に良好な相関が確認された。MRI信号強度シミュレーションを過去の撮像データに当てはめ、MRI信号強度からO-17濃度を求める方法として確立した。
健常人ボランティアでのMRI撮像を継続し、新しい撮像法（FSE法）にて、より安定したMRI撮像法を確立した。Gd造影剤とO-17の濃度別ファントムを作成し、それぞれの緩和能を算出した。それらのデータから、コンパートメントモデルを用いたO-17水およびO-17酸素ガスの定量解析法に向けて動脈内濃度測定用のMRI撮像法の開発を行った。
酸素代謝をターゲットとしたO-17酸素分子を用いた動物実験として、動物への投与方法の検討を行った。O-17酸素ガスのボンベ化や、投与経路としてのパイピングなどの調整・設計などを行った。O-17酸素ガス吸入下でのマーモセットのMRI撮像に向けて、O-17水を投与してMRI撮像を行い、O-17による良好な画像コントラストを得た。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Oxygen Extraction Fraction Measurement using Quantitative Susceptibility Mapping: Comparison with Positron Emission Tomography2016
Author(s)
Kudo K, Liu T, Murakami T, Goodwin J, Uwano I, Yamashita F, Higuchi S, Wang Y, Ogasawara K, Ogawa A, Sasaki M
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Journal Title
JCBFM
Volume: 36
Pages: 1424-33
DOI
Peer Reviewed
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