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Brain Functional NMR Spectroscopyの開発-NMRによるヒト高次脳機能の無侵襲的計測技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 05559011
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 広領域
研究機関国立精神・神経センター

研究代表者

荻野 孝史  国立精神・神経センター, 神経研究所, 室長 (50185526)

研究分担者 CHURCHILL S  SMIS(株), 機器開発部, 主任
楠本 宗男  フィリップスメディカルシステムズ(株), 医用技術部, 研究員
高橋 清久  国立精神, 神経センター・神経研究所, 研究員 (30073076)
杉田 秀夫  国立精神, 神経センター, 総長 (80009951)
矢野 登志雄  国立精神, 神経センター・神経研究所, 研究員
S Churchill  SMIS(株), 機器開発部, 主任
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
12,400千円 (直接経費: 12,400千円)
1994年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1993年度: 11,100千円 (直接経費: 11,100千円)
キーワードNMR / スペクトロスコピー / ヒト / 脳機能 / 無侵襲計測 / スペクトル編集法 / 多量子コヒーレンス / 画像化 / 無侵襲 / 非破壊 / 画像診断 / 計測技術
研究概要

我々が提唱しているBrain Functional NMR Spectroscopyを開発するために、我が国において臨床応用可能な最高静磁場強度を有する2テスラ高磁場ヒト全身用NMR装置の抜本的な改造・改良を行った。このNMR装置を用いてヒト脳の精神(神経)活動に伴う脳内の物質変化や生化学変化を脳内の部位別に無侵襲・非破壊的にしかも高い時間・空間分解能で計測できるNMR技術-Brain Functional Spectroscopy法-を開発した。傾斜磁場(静磁場勾配)のスイッチングにより周辺の導体に発生する渦電流の影響を抑制する方法を、ハード/ソフトウェア両面から開発・改良を加えて、ヒト脳^1HNMR局在化スペクトル測定法を改良・高性能化した。2テスラ・ヒト頭部用^1Hバ-ド・ケージ型quadrature送受信コイルを試作し、線形送受信を行う在来型コイルと比較して信号検出感度を30〜60%向上させた。局在化^1H同核種スペクトル編集法(多量子コヒーレンス法)をグラジェント技術を応用して開発し、従来のパルス系列を適用しては、他の代謝物質のシグナルにうづもれて分離測定が困難であったヒト脳内の微量な乳酸やグルタミン酸、GABA等の代謝物質のシグナルを選択的に検出することに成功した。また、多量子コヒーレンス・スペクトル編集法を組み込んだスペクトロスコピック・イメージング法を開発し、特定の代謝物質を選択的に可視化、画像化するNMR画像法を開発した。さらに、高速データ転送能力・処理能力・表示能力をもつワークステーション及び高機能パーソナルコンピュータからなる多次元画像処理ネットワークを構築し、NMRパラメータを空間情報に従って多次元的に再構築し、脳機能・代謝に関する分子レベルの情報を可視化、画像化するプログラムを開発するための技術的基盤を確立した。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] K.L.Behar & T.Ogino: "Characterization of Macromolecule Resonances in the ^1H NMR Spectrum of Rat Brain" Magnetic Resonance in Medicine. 30. 38-44 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋征三,荻野孝史: "ラット脳のCH2次元相関NMRスペクトルの解析" 日本磁気共鳴医学会雑誌. 13sup. 253- (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 穴見公隆,矢野登志雄,高橋征三,荻野孝史: "^<31>P-MRSによる過呼吸負荷時のヒト脳代謝調節機構の検討" 日本磁気共鳴医学会雑誌. 13sup. 125- (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 花岡繁,矢野登志雄,荻野孝史: "^<31>P-MRSによる小児脳成熟過程の評価" 日本磁気共鳴医学会雑誌. 13sup. 480- (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大仲功一,山口明,矢野登志雄,荻野孝史: "^<31>P-MRSによるヒト下腿筋の代謝的不均一性の研究〜トレーニングによる変化〜" 日本磁気共鳴医学会雑誌. 13sup. 132- (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋征三,角野文緒,大久保七重,荻野孝史: "部位別脳組織内代謝物質の2D-NMRマッピング" 日本磁気共鳴医学会雑誌. 14sup. 198- (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 荻野孝史,矢野登志雄: "in vivo NMR(新生化学実験講座20 機器分析概論 所収)" 東京化学同人(日本生化学学会 編), 23頁(251-273) (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Behar K.L.and Ogino T.: "Chracterization of Macromolecule Resonances in the ^1H NMR Spectrum of Rat Brain" Magn.Reson.Med.30. 38-44 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Anami K., Yano T., Takahashi S., Ogino T.: "The effect of hyperventilation on human brain metabolism evaluated by ^<31>P-MRS" Japanese J.Magn.Reson.Med.13SUP. 125 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohnaka K., Yamaguchi A., Yano T., Ogino T.: "Training effects on metabolic heterogeneity in human calf muscle : ^<31>P-MRS study" Japanese J.Magn.Reson.Med.13SUP. 132 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi S.and Ogino T.: "NMR Spectrum analysis of rat brain tissue by 2-dimensional CH-COSY" Japanese J.Magn.Reson.Med.13SUP. 253 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hanaoka S., Yano T., Ogino T.: "The evaluation by ^<31>P-MRS of maturing process in childhood brain" Japanese J.Magn.Reson.Med.13SUP. 480 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hanaoka S., Yano T., Ogino T.: "A diagnostic application of ^<31>P-MRS for severity of motor paresis" Japanese J.Magn.Reson.Med.14SUP. 191 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi S., Sumino F., Okubo N., Ogino T.: "2D-NMR mapping of site specific distributions of Metabolites in the rat brain tissue" Japanese J.Magn.Reson.Med.14SUP. 198 (1994)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohnaka K., Yamaguchi A., Yano T., Ogino T.: "Spatial distribution of fiber types in human skeletal muscle observed with ^<31>P-MRS" Japanese J.Magn.Reson.Med.14SUP. 290 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.L.Behar & T.Ogino: "Characteriazation of Macromolecule Resonances in the ^1H NMR Spectrum of Rat Brain" Magnetic Resonance in Medicine. 30. 38-44 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋征三,荻野孝史: "ラット脳のCH2次元相関NMRスペクトルの解析" 日本磁気共鳴医学会雑誌. 13 SUP. 253 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 穴見公隆,矢野登志雄,高橋征三,荻野孝史: "^<31>P-MRSによる過呼吸負荷時のヒト脳代謝調節機構a検討" 日本磁気共鳴医学会雑誌. 13SUP. 125 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 花岡繁,矢野登志雄,荻野孝史: "^<31>P-MRSによる小児脳成熟過程の評価" 日本磁気共鳴医学会雑誌. 13SUP. 480 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 大仲功一,山口明,矢野登志雄,荻野孝史: "^<31>P-MRSによるヒト下腿筋の代謝的不均一性の研究〜トレーニングによる変化〜" 日本磁気共鳴医学会雑誌. 13SUP. 132 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋征三,角野文緒,大久保七重,荻野孝史: "部位別脳組織内代謝物質の2D-NMRマッピング" 日本磁気共鳴医学会雑誌. 14SUP. 198 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 荻野孝史,矢野登志雄: "in vivo NMR(新生化学実験講座20 機器分析概論 所収)" 東京化学同人(日本生化学学会 編), 23(251-273) (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.L.Behal & T.Ogino: "Characterization of Macromolecule Resonances in the ^1H NMR Spectrum of Rat Brain" Magnetic Resonance in Medicine. 30. 38-44 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋征三,荻野孝史: "ラット脳のCH2次元相関NMRスペクトルの解析" 日本磁気共鳴医学会雑誌. 13 SUP. 253 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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