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2015 Fiscal Year Research-status Report

q-space imaging法による筋線維タイプ識別法の確立

Research Project

Project/Area Number 26860982
Research InstitutionCentral Institute for Experimental Animals

Principal Investigator

畑 純一  公益財団法人実験動物中央研究所, その他部局等, 研究員 (00568868)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords磁気共鳴画像法 / パルスシーケンス / 拡散強調画像 / 制限拡散 / q-space imaging / 骨格筋 / 筋線維 / 高磁場MRI
Outline of Annual Research Achievements

本研究は磁気共鳴画像法(MRI)を用いて骨格筋線維のタイプを選別する手法を確立することである.骨格筋線維タイプの選別にはq-space imaging法を用い手法確立を目指す.この手法は水分子の変位量解析を行うことで組織の微細構造を計測することが可能となる.
この目的を達成するために本年度は,生体組織のマイクロ構造情報を取得することが可能はq-space imaging法の設計を行った.動物実験用7テスラMRI装置に設計開発したパルスシーケンスシステムプログラムの実装を行い,各種条件設定や調整を行った.また,q-space解析を行うためには独自の画像解析用プログラムの開発が必要不可欠である.このため,実装したパルスシーケンスのテストデータを用い,解析プログラムの開発も同時に行った.
本研究では動物を対象とし手法の確立を目的としている.このため,前年度マウス下腿部に対しMRI計測が可能となるような実験系,システムの構築をはかった.またMRI計測の後に,切片画像等を用いて比較を行うため,それにともなう手技の確立も行った.本年度は健常マウスを用い,テストスキャン,データの取得を行い,
画像データを取得できることを確認した.(JSMRM 2014, 2015)今後は対象数を増やし,健常マウスを対象とした本手法の妥当性を確立していく.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度の研究計画として,大きく分けると①前年度作成したパルスシーケンスプログラミングによるq-space imagingの評価,②マウス下腿を対象としたMRI実験データの取得,これらの2項目が主となる.
前者に関しては,前年度開発を行ったプログラムが正常に動作していることを確認でき,順調に進み,終了した.このため,当初の計画通り達成している.
また後者に関しては,実際にマウス下腿に対しMRI計測を行い,データを取得した.こちらも予定通り進んでいる.
このため,現在までの達成度としてはおおむな順調に進展しているといえる.

Strategy for Future Research Activity

現状では計画通り順調に進んでいる.このため,今後は当初の計画通りデータ数の追加,得られたデータを解析し妥当性の評価,発表・公表を行う.また,健常マウスの進展度に応じモデルマウスへの展開を進めていく.
本研究ではQSI技術を用いた筋線維タイプ識別法の確立,骨格筋評価の前臨床展開である.上記の様,データ取得のための礎は確立した.今後は,QSIは水分子の微細構造における変位量を解析する手法であり,生体組織のマイクロサイズの構造情報を取得することが可能となる.よって,筋細胞直径を評価できる可能性を秘めている.マウスを対象としたQSIによる解析に加え,筋生検やATPase染色法後,顕微鏡にて観察し,比較することで確立を図っていく.特にこの点に焦点を充て今後の研究を進めていく.

Causes of Carryover

本年度において投稿予定であった論文執筆作業が長引いており,その際にかかる費用が次年度使用額として生じた.
また,実験に必要であった物品を既存のもので代用できたため次年度使用額として生じた.

Expenditure Plan for Carryover Budget

論文執筆作業にかかる費用として用いる.
また,個体数を増やし実験データを追加していく際の物品費,消耗品費にあて使用することを計画している.

  • Research Products

    (13 results)

All 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Application of q-Space Diffusion MRI for the Visualization of White Matter2016

    • Author(s)
      Fujiyoshi K, Hikishima K, Nakahara J, Tsuji O, Hata J, Konomi T, Nagai T, Shibata S, Kaneko S, Iwanami A, Momoshima S, Takahashi S, Jinzaki M, Suzuki N, Nakamura M, Toyama Y, and Okano H
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience

      Volume: 36(9) Pages: 2796-2808

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.1770-15.2016

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Assessment of Human Skeletal Muscle Contraction and Force by Diffusion Tensor Imaging2015

    • Author(s)
      Hata, J. , Nagata, H. , Endo, K. , Komaki, Y. , Sato, M. , Numano, T. and Yagi, K
    • Journal Title

      Open Journal of Radiology

      Volume: 5 Pages: 189-198

    • DOI

      10.4236/ojrad.2015.54026

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 超高磁場MRIを用いたマーモセット脳神経構造の評価2016

    • Author(s)
      畑純一,兼子峰明,植松明子,関布美子,小牧裕司,矢野竜太郎,名川由紀子,岸憲行,佐々木えりか,岡野栄之
    • Organizer
      日本マーモセット研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-01-27 – 2016-01-28
  • [Presentation] Structural and Functional Mapping of the Marmoset Brain Using MRI2015

    • Author(s)
      Takaaki Kaneko, Junichi Hata, Noriyuki Kishi, Hideyuki Okano
    • Organizer
      Advances in Neuroinformatics
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2015-11-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 独自MR elastographyシステムの特徴と制限・限界点2015

    • Author(s)
      沼野智一,水原和行,伊東大輝,大西孝明,畑 純一,高本孝一,西条寿夫
    • Organizer
      日本放射線技術学会秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2015-10-08 – 2015-10-11
  • [Presentation] Long Diffusion Timeにおける骨格筋拡散信号の挙動2015

    • Author(s)
      畑 純一,佐藤正和,矢野竜太朗,小牧裕司,疋島啓吾,藤吉兼浩,中村雅也,岡野栄之
    • Organizer
      日本磁気共鳴医学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [Presentation] モンテカルロシミュレーションを用いた生体内微細制限構造における拡散最適条件の推定2015

    • Author(s)
      佐藤正和,畑 純一,八木一夫,立花泰彦,関根紀夫
    • Organizer
      日本磁気共鳴医学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [Presentation] 超高磁場拡散MRIで脱髄を追う2015

    • Author(s)
      矢野竜太朗,畑 純一,関布美子,石原良祐,小牧裕司,疋島啓吾,田中謙二,岡野栄之
    • Organizer
      日本磁気共鳴医学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [Presentation] 透明化による脳組織変性の評価2015

    • Author(s)
      名川友紀子,畑 純一,矢野竜太朗,関布美子,小牧裕司,八木一夫,関根紀夫
    • Organizer
      日本磁気共鳴医学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [Presentation] DTIを用いた筋力発揮時における羽状筋構造解析2015

    • Author(s)
      八木一夫,新川翔太,畑 純一,遠藤和樹
    • Organizer
      日本磁気共鳴医学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [Presentation] A retrofit Technology for MR Elastography2015

    • Author(s)
      Tomokazu Numano, Kawabata Yoshihiko, Kazuyuki Mizuhara, Toshikatu Washio, Junichi Hata, Kazuhiro Homma
    • Organizer
      Scientific Meeting &Exhibition ISMRM
    • Place of Presentation
      Tronto
    • Year and Date
      2015-05-30 – 2015-06-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pilot longitudinal follow-up study of Myelin Map in multiple sclerosis2015

    • Author(s)
      谷川万里子, 中原仁, 藤吉兼浩, 疋島啓吾, 畑 純一, 百島祐貴, 高橋愼一, 岡野栄之, 中村雅也, 鈴木則宏
    • Organizer
      日本神経学会学術大会
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2015-05-11
  • [Presentation] 拡散シミュレーションによる生体内微細制限構造における水分子の挙動推定2015

    • Author(s)
      佐藤正和,八木一夫,畑 純一,丹綾香
    • Organizer
      日本放射線技術学会総会学術大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2015-04-16 – 2015-04-19

URL: 

Published: 2017-01-06  

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