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近赤外分光分析法による脳機能の評価法の確立とその臨床的応用

研究課題

研究課題/領域番号 02557014
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 医化学一般
研究機関大阪大学

研究代表者

中川 八郎  大阪大学, たんぱく質研究所, 教授 (20029937)

研究分担者 高田 通之助  島津製作所, 科学計測機器研究所, 所長
南野 壽重  大阪大学, 医学部, 講師 (70028546)
永井 克也  大阪大学, たんぱく質研究所, 助教授 (70029966)
研究期間 (年度) 1990 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
13,100千円 (直接経費: 13,100千円)
1992年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1991年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1990年度: 8,700千円 (直接経費: 8,700千円)
キーワード近赤外分光 / 脳 / ヘモグロビン / シトクローム酸化酵素 / 虚血 / CT装置 / シトクローム酸化酸素 / シトクロ-ム酸化酵素 / 2ーデオキシーDーグルコ-ス
研究概要

1.生体酸素モニター装置による測定。 ペントバルビタールと笑気を用いた麻酔下でラットの気管にチューブを挿入し強制呼吸下にPulsinelliand Brierleyの方法で頭部への血流を遮断し虚血状態にした時の虚血前後の近赤外光(600〜1000nm)の吸収を測定したところヘモグロビンの脱酸素化型の増加を示す吸収変化が認められた。 また、脳血流改善剤の投与は脳内のヘモグロビンによる吸収増加を引き起こした。
2.近赤外線CT装置による測定。X線CT装置のX線を半導体レーザーからの近赤外光(780、805と830nm)に、X線ディテクターを光電子増倍管に、取り替えた近赤外線CT装置を用いて検討した。(1)解像度の検討。吸収の異なる一辺が10mmのファントムを用いて検討した結果、このCT装置の解像度は10mm以下であることが明かとなった。(2)ラット腹部のCT画像。ラットの780nmでの2次元像をとると腹部と頭部に強い吸収が認められた。腹部のCT像を撮影したところ、表面反射と周辺強調効果により細部の情報は得られなかった。そこで、780nmと805nmの波長の光の吸収差により画像構成を行ったところ、この方法で肝臓の左葉を描出することに成功した。(3)ラット脳のCT画像。Pulsinelliand Brierleyの方法にて頭部を虚血状態にし、780nmと805nmを用いる2波長法で両波長の差画像(主にヘモグロビンの酸素化、脱酸素化及びヘモグロビン量を反映する)により虚血後、代用血しょうで血液を置換した時の頭部の脳と左右の筋肉の描出に成功した。更に、血液を代用血しょうに置換し、低酸素、低血糖条件下で805nmと830nmの2波長計測による差画像(主にシトクローム酸化酵素a,a_3の還元型の量を反映する)を構成し、頭部の脳と筋肉の画像を得ることに成功した。これらの事実は本CT装置を用いて脳の血流量、酸素濃度やシトクローム酸化酵素の酸化還元状態を測定することが可能であることを示している。

報告書

(4件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] I.ODA et al.: "Non-invasive hemoglobin monitor andcmputed tomography by NIR spectrophotometry" SPIE. 1431. 284-292 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Abumi et al.: "Imaging of rat head under ischemic conditions by near-infrared computed tomography" J.Clin.Biochem.Nutr.11. 211-222 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.TAKADA et al.: "Monitoring of tissue oxygenation metabolism by NIRCT" Photomedicine and Photobiology. 13. 25-29 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鐙 連太郎ほか: "近赤外線半導体レーザー光照射の中枢神経への影響:新生児ラット小脳における組織学的評価" 第12回レーザー医学会大会論文集. 12. 211-214 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 永井 克也ほか: "近赤外光による生理機能の画像化" 生産と技術. 44. 50-53 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 永井 克也ほか: "近赤外線CT装置による生体機能画像化" 病態生理. 12. 49-56 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Oda et al.: "Non-invasive hemoglobin monitor and computed tomography by NIR spectrophotometry" SPIE. 1431. 283-292 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Abumi et al.: "Imaging of rat head under ischemic conditions by near-infrared computed tomography" J. Clin. Biochem. Nutr.11. 211-222 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Takada et al.: "Monitoring of tissue oxygenation metabolism by NIRCT" Photomedicine and Photobiology. 13. 25-29 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Abumi et al.: "Effect of near infra-red semiconductor laser light on the central nervous system: Histological Assessment in the cerebellum of neonatal rats (in Japanese)" Proceedings of 12th Japan Soc. Laser Med.12. 211-214 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nagai et al.: "Imaging of physiological function by near infra-red light (in Japanese)" Seisan to Gijutsu. 44. 50-53 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nagai et al.: "Imaging of physiological function by near infra-red light computed tomography (in Japanese)" Medicina Philosophica. 12. 49-56 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takada et al.: "Monitoring of tissue oxygenation metabolism by NIRCT" Photomedicine and Photobiology. 13. 25-29 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 鐙 連太郎ほか: "近赤外線半導体レーザー光照射の中枢神経への影響:新生児ラット小脳における組織学的評価" 第12回レーザー医学会大会論文集. 12. 211-214 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 鐙 連太郎ほか: "近赤外線CTによる生理機能情報の画像化" 代謝. 29. 370 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 永井 克也ほか: "近赤外光による生理機能の画像化" 生産と技術. 44. 50-53 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 永井 克也ほか: "近赤外線CT装置による生体機能画像化" 病態生理. 12. 49-56 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] I.Oda: "Non-invasive hemoglobin monitor andcomputed tomography by NIR spectrophotometry" SPIE. 1431. 284-292 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] R.Abumi: "Imaging of rat head under ischemic conditions by near-infrared computed tomography" J.Clin.Biochem.Nutr.11. 211-222 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] R.Abumi: "Functional images of computed tomography by near-infrared sepectrophotometry using triple-wavelength semiconductor lasers" Medical and Biological Engineering and Computing.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 鎧 連太郎: "近赤外線CTによる生理機能情報の無侵襲的画像化" 代謝. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 鎧 連太郎: "近赤外線半導体レ-ザ-光照射の中枢神経への影響:新生児ラット小脳における組織学的評価" 日本レ-ザ-医学会誌. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 鎧 連太郎: "近赤外線CTによる生理機能画像" 日本臨床.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 鐙 連太郎、ほか: "2ーデオキシーDーグルコ-ス投与によるラット脳内シトクロ-ム酸化酵素の変動ー近赤外分光法による無侵襲的計測ー" 生化学. 63. 605 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 鐙 連太郎、ほか: "生体機能画像診断を目的とした近赤外CT装置(NIRCT)の開発" 脳循環代謝. 2. 57 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 江田 英雄、ほか: "光CTのための基礎検討" 医用電子と生体工学. 28. 514 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 鐙 連太郎、ほか: "チトクロ-ム酸化酵素のラット頭部における生体計測から推定されるCu_Aの生理的意義と、近赤外線CT装置の開発状況" 生体エネルギ-研究会 第16回討論会講演要旨集. 46-47 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] R.Abumi et al.: "Imaging of rat brain under ischemic condition by near infraーred computed tomography" Neuroscience Letter.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] R.Abumi et al.: "Timeーdependent reduction of the copper band of cytochrome oxidase indued by centrally administered 2ーdeoxyーDーglucose in vivo." Brain Research.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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