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安定同位体標識を用いたMR法による脳死患者の脳・肝機能ステージング

研究課題

研究課題/領域番号 07408028
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関滋賀医科大学

研究代表者

犬伏 俊郎  滋賀医科大学, 分子神経生物学研究センター, 教授 (20213142)

研究分担者 森川 茂廣  滋賀医科大学, 分子神経生物学研究センター, 助教授 (60220042)
小玉 正智  滋賀医科大学, 医学部, 教授 (50079836)
半田 譲二 (半田 讓二)  滋賀医科大学, 医学部, 副学長 (60025583)
小澤 和惠 (小澤 和恵)  滋賀医科大学, 医学部, 学長 (00026858)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
34,900千円 (直接経費: 34,900千円)
1997年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
1996年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
1995年度: 23,200千円 (直接経費: 23,200千円)
キーワード脳死 / 多重共鳴NMR / ^<13>C NMR / グルコース代謝 / アラニン代謝 / 代謝動態 / ステージング / 非侵襲的計測 / 肝代謝機能 / 多量子遷移 / デカップリング / 生体NMR
研究概要

1.完全に独立した多核RFチャンネル2系統と勾配磁場パルス制御システムを既存の臨床画像用MR装置に導入した。この結果、既存の装置の超電導磁石と勾配磁場コイルのみと新たに導入したシステムによって、独立したMR画像、スペクトロスコピー用装置として機能し、最新の測定技法を実行できるようになった。
2.また、新たに付加したシステムは従来のMR装置と連動しても機能する。この技能は従来の測定方法に新たな手法を併用することが可能で、例えば^1Hデカップリングを加味した測定法が実行できる。これによりMR信号の強度を増加させ微弱なMR信号の検出を可能にし、測定時間をも短縮でき、患者への負担を軽減できる上にも情報量も拡大できる。
3.この新たに構築したMR装置と自作した検出器で多量子遷移法にもとづく^<13>C MR信号の^1H MRによる間接的高感度検出を実現させ、人体内における代謝過程が安定同位体である^<13>C-標識にて追跡できるようになった。この^1Hによる^<13>Cの間接的検出法では多量子遷移状態におけるスピン系の緩和が最終的な信号強度を決定することが明らかになった。従って、多量子遷移状態での緩和過程をできるだけ抑制することにより^<13>Cの情報を持つ^1H MR信号は理論値に近い検出強度を得た。また、本装置で利用できる1ガウス/cmの勾配磁場パルスでも不要な生体中の水の^1H MR信号を十分に抑制され、^<13>C MR信号の情報が効率よく収集できた。
4.投与された^<13>C-標識グルコースやアラニンの脳や肝臓への集積、そして、その代謝産物であるグルタミン酸や貯蔵体であるグリコーゲンへの取り込みが無侵襲で追跡でき、脳や肝臓におけるglycolusisgluconeogenesisとglycogenesisの機能のステージングが可能となった。
5.今後は本装置の操作性を高めるとともに信号検出のための局所化の精度向上を図り、脳死状態の判定のための自動解析法の開発を予定している。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (46件)

  • [文献書誌] Morikawa, S.: "Gluconeogenesis and phosphoenergetics in rat liver during endotoxemia" J.Surg.Res.(in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morikawa, S.: "Relationship between gulconeogenesis and phosphoenergetics in rat liver assessed by in vivo ^<13>C and ^<31>P NMR spectroscopy." NMR Biomed. 10. 18-24 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi, K.: "Effects of halothane and sioflurane on phosphoenergetic state of the liver during hemorrhagic shock in rat." Anesth.Analg.85. 347-352 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morikawa, S.: "Glucose and energy metabolism in rat liver after ischemic damage assessed by ^<13>C and ^<31>P NMR spectroscopy" J.Surg.Res.63. 393-399 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura, R.: "Acute focal cerebral ischemia in rats studied by diffusion-weighted magnetic resonance imaging." Surgical Neurology. 46. 67-74 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakasu, Y.: "Diffusion-weighted MR in experimental sustained seizures elicited with kainic acid" Am.J.Neuroradiol.16. 1185-1192 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimahara, Y.: "Hepatic mitochondrial redox potential and its application in metabolic care nutrition in : Surgical Neutrition" Springer-Verlag,New York, 24 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morikawa S,Inubushi T Takahashi K,Ishii H,Ozawa K.: "coneogenesis andphosphoenergetics in rat liver during endotoxemia." J.Surg.Res.(in press).

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ono Y,Morikawa S,Inubushi T,Shimizu H,Yoshimoto: "T2^<**>-weighted magneticresonance imaging of cerebrovascular reactivity in rat reversible foccerebral ischemia." Brain Res.744. 207-215 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morikawa S,Inubushi T,Takahashi K,Shigemori S,Ishii: "Relationship betweengluconeogenesis and phosphoenergetics in rat liver assessed by in viv ^<13>C and ^<31>P NMR spectroscopy." NMR Biomed.10. 18-24 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi K,Shigemori S,Nosaka S,Morikawa S,Inubushi T.: "Effects of halothane andisoflurane on phosphoenergetic state of the liver during hemorrhagicshock in rats : an in vivo ^<31>P nuclear magnetic resonance spectroscopic study." Anesth Analg. 85. 34-52 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishino H,Kumazaki M,Fukuda A,Fujimoto I,Shimano, Hida H,Sakurai T.: "Deshpande SB,Shimizu H,Morikawa S,Inubushi T.Acute 3-nitropropionic acid intoxication induces striatal astrocytic cell death and dysfunction of the blood-brainbarrier : involvement ofdopamine toxicity." Neurosci Res. 27. 343-355 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakasu S,Nakajima M,Nakazawa T,Nakasu Y,Handa J.: "p53 accumulation and apotosis in embolized meningiomas." Acta Neuropathol. 93. 599-605 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura R,Shiino A,Matsuda M,Handa J,Morikawa S,Inubushi T.: "Acute focal cerebral ischemia in rats studied by diffusion-weighted magnetic resonance imaging-an experimental study." Surg.Neurol.46. 67-74 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakasu S,Nakasu Y,Nakajima M,Yokoyama M,Matsuda M,Handa J.: "Potetial doubling time and tumour doubling time in meningiomas and neurinomas." Acta Neurochir. 138. 763-770 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yokoyama M,Matsuda M,Nakasu S,Nakajima M,Handa J: "Clinical significance of Ki-67 staining index in acoustic neurinoma." Neurol Med Chir. 36. 698-703 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morikawa S,Inubushi T,Takahashi K,Ishii H,Shigemori S: "Dissociation between lactate accumulation and acidosis in middle cerebral artery cocluded rats assessed by ^<31>P and ^1H NMR metabolic images under 2T magnetic field." Magn.Reson.Imaging. 14. 1197-1204 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiki Shioiri, Tadafumi Kato, Jun Murashita, Hiroshi Hamakawa, Toshiro, Inubushi, Saburo Takahasi: "Highenergy phosphate metabolism in the frontal lobes of patients with panic disorder detected by phaseencoded ^<31>P MRS." Biol.Psychiatry.40. 785-793 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Moorikawa S,Inubushi T,Takahashi K,Terada Y,Iwata S,Ozawa K: "Glucose and Energy Metabolism in Rat liver after ischemic damage assassed by ^<13>C and ^<31>P NMR spectroscopy." J.Surg.Res.63. 393-399 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuda M,Lee H,Kuribayashi K,Yoshimura M,Honda T,Handa J: "Comparative study of regional cerebral blood flow values measured by Xe CT and Xe SPECT." Acta Neurol Scand. 166. 13-16 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato T,Fujii K,Shioiri T,Inubushi T,Takahashi S: "Lithium side effects in relation to brain lithium concentration measured by lithum-7 magnetic resonance spectroscopy." Prog.Neuro Psychopharmacol.Biol.Psychiat.20. 87-97 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato T,Hamakawa H,Shioiri T,Murashita J,Takahashi Y,Takahashi S,Inubushi T.: "Choline-containing compounds detected by proton magnetic resonance spectroscopy in the basal ganglia in bipolar disorder." J Psychiatry Neurosci. 21. 248-54 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morikawa S,Inubushi T,Kito K,et al: "Longterm observationof in vivo ^<31>P NMR spectra in carbon tetrachloride intoxicated rabbit liver using implanted wireless surface coil." NMR Biomed. 8. 38 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato T,Shioiri T,Murashita J,Hamakawa H,Inubushi T,Takahasi S: "Lateralized abnormality of high energy phosphate and bilateral reduction of phosphomonoestermeasured by phosphorus-31 magnetic resonance spectroscopy of the frontal lobes in schizophrenia." Psych.Res. : Neuroimaging. 61. 151-160 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yabe T,Mitsunami K,Inubushi T,et al: "Quantitative measurements of cardiac phosphorus metabolites in coronary artery disease by ^<31>P Magnetic resonance spectroscopy." Circulation. 92. 15-23 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seto A,Morikawa S,Isono T,Ogawa K,Inubushi T: "Genetic susceptibility of herpes encephalitis of inbred rabbits of B/Jas strain. (page 41)" J.Med.Virol. 46. 224-229 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Nakasu, S.Nakasu, S.Morikawa, S.Uemura, T.Inubushi, J.Handa.: "Diffusion-weighted MR in experimental sustained seizures elicited with kainic acid." Am J Neuroradiol. 16. 1185-1192 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yanabu N,Tanaka A,Sato B,et al: "Evaluation of water molecules in the coldpreserved rat liver by proton magnetidc resonance imaging." Eur Surg Res. 27. 353-362 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morikawa,S.: "Relationship between gluconeogenesis and phosphoenergetics in rat liver assessed by in vivo ^<13>C and ^<31>P NMR spectroscopy," NMR Bioned.10. 18-24 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi,K.: "Effects of halothane and isoflurane on phosphoenergeticastate of the liver during hemorrhagic shock in rats." Anesth.Analg.85. 347-352 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nishino,H.: "Acute 3-nitropropionic acid intoxication induces striatal astrocvtic cell death and dysfunction of the blood-brain barrier." Neurosci.Res.27. 343-355 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ono,Y.: "T_2-weighted magnetic resonance imaging of cerebrovascular reactivity in ratreversible focal ischemia." Brain Res.744. 207-215 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kato,T.: "Phosphorus-31 magnetic resonance spectroscopic observation in 4 cases with anorexia nervosa." Prog.Neuro-Psychopharmacol.21. 719-724 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Morikawa,S.: "Gluconeogenesis and phosphoenergetics in rat liver during endotoxemia" J.Surg.Res.(in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Morikawa,S.: "Relationship between gluconeogenesis and phosphoenergetics in rat liver assessed by in vivo ^<13>C and ^<31>P NMR spectroscopy." NMR in Biomedicine. (in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Morikawa,S.: "Dissociation between lactate accumulation and acidosis in middle cerebral artery-occluded rats assessed by ^<31>P and ^1H metabolic..." Magnetic Resonance Imaging. 14. 1197-1204 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kimura,R.: "Acute focal cerebral ischemia in rats studied by diffusion-weighted magnetic resonance imaging." Surgical Neurology. 46. 67-74 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kato,T.: "Effect of photic stimulation on energy metabolism in the human brain measured by ^<31>P MR spectroscopy." J.Neuropsychiatry Clin Neurosci.8. 417-422 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Shioiri,T.: "High-energy phosphate metabolism in the frontal lobes of patients with panic disorder detected by phase-encoded ^<31>P-MRS." Biol.Psychiatry. 40. 785-793 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Morikawa,S.: "Glucose and energy metabolism in rat liver after ischemic damage assessed by ^<13>C and ^<31>P NMR spectroscopy." J.Surg.Res.63. 393-399 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Morikawa S,et al: "Long-term observation of in vivo ^<31>P NMR spectra in carbon tetrachloride intoxicated rabbit liver using implanted wireless surface coil." NMR Biomed.8. 3-8 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Nabeshima M,et al: "Evaluation of protective effects of prostaglandin E1 on ischemic liver damage with in vivo ^<31>P-MR spectroscopy." Magn.Reson.Med.34. 457-461 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Yanabu N,et al: "Evaluation of water molecules in the cold-preserved rat liver by proton magnetidc resonance imaging." Eur.Surg.Res.27. 353-362 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Yabe T,et al: "Quantitative measurements of cardiac phosphorus metabolites in coronary artery disease by ^<31>P Magnetic resonance spectroscopy." Circulation. 92. 15-23 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Nakasu Y,et al: "Diffusion-weighted MR in experimental sustained seizures elicited with kainic acid." Am.J.Neuroradiol.16. 1185-1192 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kato T,et al: "Latralized Abnormality of High Energy Phosphate Metsabolism in the Frontal Lobes of Patients with Bipolar Disorder Detected by Phase-Encoded ^<31>P-MRS." Psychol.Med.25. 557-566 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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