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磁気共鳴法による神経興奮伝達画像の開発と脳機能画像への応用

研究課題

研究課題/領域番号 09557072
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 放射線科学
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

成瀬 昭二  京都府立医科大学, 医学部, 助教授 (50106407)

研究分担者 清水 公治  島津製作所, 医用機器事業部, 課長
古谷 誠一  京都府立医科大学, 医学部, 助手 (10271173)
堀川 義治  Kyoto Prefectural University of Medicine, Faculty of Medicine, Lecturer (20150584)
清水 公冶  島津製作所, 医用機器事業部, 課長
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 11,700千円)
1999年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1998年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1997年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
キーワード神経興奮伝達画像 / Echo Planar Imaging(EPI) / 脳機能画像 / 画像アレイプロセッサー / 拡散強調画像 / 超高速MRI / 傾斜磁場 / マイクロイメージング / 拡張強調画像
研究概要

本研究の目的は、神経細胞の興奮・伝達を直接画像化する全く新しい方法を開発することにある。大きく分けて3段階の研究からなる。第一は磁気共鳴法(MR)による神経細胞の興奮・伝達を画像化する方法の開発である。第二はこの方法を動物実験モデルに適用し、脳機能画像法としての確立をはかる。第三は、人体用1.5MR装置への適用をはかり、ヒトでの神経興奮伝達画像法の確立と脳機能の機序解明へ応用を行うことである。そのため、平成9年から10年どには主に、実験用装置でのハードウエアと測定方法の基礎的確立を目標として研究を行い、実験用MR装置(7.0TUnity-INOVA300SWB,VARIAN)への超強力傾斜磁場コイルと画像処理アレイプロセッサーの組込みによる超高速磁気共鳴マイクロイメージングの構築を行った。しかし、予算削除のため目的どおりの超強力傾斜磁場コイルが得られなかったので、平成10年〜11年度で、ハードウエアの完全作動を目指して研究・開発を続けた。またこれらとは別に、臨床用1.5T装置内でマイクロイメージングを測定可能ならしめる装置(Mrmics : 城南電子、筑波)をも導入して、併行して研究を進めた。まず。測定パルス系列としてはEPIシーケンスによる、超高速磁気共鳴マイクロイメージングを可能にした。また、画像用アレイプロセッサーを用いて超高速画像取得とデータ処理を行うよう改良してきた。これらの装置の完全作動の検討と共に、EPI法を改良した超高性能磁気共鳴マイクロイメージングに、拡散強調パルスを加えた測定系列を試作した。この測定方法はNMR測定技術と超強力なハードウエアとコンピュータ技術の結果可能となるもので、細胞内外への瞬時の水の出入りを検出して神経細胞の興奮を画像化することができると考えられる。しかし、ファントムにて測定系パルスの稼動を確認できたが、動物モデルでの良好な画像を得るには至っていない現状である。この理由として、実験装置でもさらに強い傾斜磁場が必要であると結論付けられた。また、臨床用装置では現在の傾斜磁場を用いてもも1.5Tクラスで測定を行うのは難しかった。しかし、3.0〜4.0Tなどの超高磁場装置での適用、本法の実用化が期待できることが結論付けられた。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (43件)

  • [文献書誌] Yamada K, Naruse S, et al: "Flow velocity of the coytical vein and its effect on functions brain at 1.5T"Magnetic Resonance Omaging. 7. 347-352 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furuya S, Naruse S, et al: "Evaluation of metabdic heterogeneity in brain tumour by using H-chemical shift imaging method"NMR in Biomedicine. 10. 25-30 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ebisu, T, Naruse S et al: "Hemorrhagic and nonhemorrhagic stroke : Diagnosis with diffusionweighted and T_2-weighted echo planar MR imaging"Radiology. 203. 823-828 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福永雅喜 成瀬昭二 他: "Functional MRI による三次元脳機能マッピング"脳と神経. 49. 905-913 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ebisu T, Naruse S, et al: "Can diffusion -weighter and porgusion-weightel echo planar imaging provide any information about reversibility in ischemic damage?"Ultrafast Magnetic Resonance Imaging. 1. 195-198 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bito Y, Naruse S, et al: "Fast lactate-descriminating spectrosuopic imaging using J-coupling in lactate and the broad spectral bandwidth of lipid"Ultrafast Magnetic Resonance Imaging. 1. 259-262 (1999)

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  • [文献書誌] 成瀬昭二、古谷誠一 他: "脳科学大辞典"朝倉書店. 10 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada K, et al.: "Flow velocity of the cortical vein and its effect on functional brain MRI at 1.5T"J Magn Reson Imag. in print. (1997)

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  • [文献書誌] Tokumitsu T, et al.: "Metabolic and pathological effects of temporal lobe epilepsy in rat brain detected by proton spectroscopy and imaging"Brain Res. 744. 57-67 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furuya S, et al.: "Evaluation of metabolic heterogeneity in brain tumours by using H-chemical shift imaging method"NMR in Biomed. 10(1). 25-30 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kizu O, et al.: "Application of proton chemical shift imaging in monitoring of gamma knife rediosurgery on brain tumors"Magnetic Resonance Imaging. 16(1). 197-204 (1998)

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  • [文献書誌] Naruse S, et al.: "Usufulness of MRSI for brain metabolite mapping and its application to Parkinsonism.(in Japanese)"Nihonn-Rinshou. 55. 262-264 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ebisu T, et al: "Hemorrhagic and nonhemorrhagic stroke : Diagnosis with diffusion-weighted and T2-weighted echo planar MR imaging"Radiology. 203. 823-828 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naruse S, et al.: "Cerebral blood flow measurements by using MRI and perfusion imaging. (in Japanese)"Sougou-Rinshou. 46. 49-53 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horii M, et al.: "Relationship between pulse sequences and signal intensity of joint fluid in the gradient-echo MR imaging"Magn Reson Imag. 15(5). 597-603 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morimoto S, et al.: "Neurovascular compression of the rostral ventrolateral medulla related to essential hypertension"Hypertension. 30(1). 77-82 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tenjin H, et al.: "Preoperative detection of the composition of atherosclerotic plaque in the carotid artery using ultrasonography and megnetic resonance imaging"Neurologia medico-chirurgica. 37(7). 505-511 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naruse S, et al.: "Echo Planar Diffusion Weighted Imaging (in Japanese)"Nihonn-Rinshou. 5. 1617-1619 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naruse S, et al.: "Functional MRI. (in Japanese)"Igakuno-Ayumi. 181(9). 626 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kizu O, et al.: "Application of proton chemical shift imaging in monitoring of gamma knife radiosurgery on brain tumors"Magnetic Resonance Imaging. 16(1). 197-204 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tekegami T et al.: "The relationship between decreased apparaent diffusion coefficient of water and increased lactate during acute focal ischemia in the rat studied by proton echo planar spectroscopic imaging and diffusion-weighted EPI"In Naruse S (ed) ; Ultrafast Magnetic Resonance Imaging, Elsevier, Amsterdam. 201-204 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ebisu T, et al.: "Can diffusion-weighted and perfusion-weighted echo planer imaging provide any information about reversibility in inchemic damage ?"ditto. 195-198

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bito Y, et al.: "Fast lactate-dicriminating spectroscopic imaging using J-Coupling in lactate and the broad spectral bandwidth of lipid"ditto. 259-262

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura T, et al.: "Feasibility study of echo planar spectroscopic imaging for 3D H-CSI of human brain, 1999"ditto. 255-258

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukunaga M, et al.: "Clinical application of functional MR imaging localization of the central sulcus"ditto. 157-160

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kizu,O.,Naruse S,et al: "Application of proton chemical shift imaging in monitoring of gamma knife rediosurgery on brain tumors"Magnetic Resonance Imaging. 16・1. 197-204 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 成瀬昭二: "画像診断による脳機能評価 MRI(funtional image,diffusion/Perfusion image)"Current Therapy. 16・10. 185-187 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ebisu T,Tanaka C,Naruse S,et.al: "Can diffusion weighted and perfusion-weighted echo planar imaging provide any information about reversibility in is chemic damage?"Ultrafast Magnetic Resonance Imaging. 1. 195-198 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Bito Y,Ebisu T,Naruse S,et.al: "Fast lactate discriminating spectroscopic imaging using J-coupling in lactate and the broad spectial bandwidth of lipid"Ultrafast Magnetic Resonance Imaging. 1. 259-262 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kimura T,Taki H,Naruse et al: "Feasibility study of echo planar spectroscopic imaging for 3D 'H-CSI of human brain"Ultrafast Magnetic Resonance Imaging. 1. 255-258 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Fukunaga M,Tanaka C,Naruse S et al: "Clinical application of functional MR imaging localization of the central sulcus"Ultrafast Magnetic Resonance Imaging. 1. 157-160 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 成瀬昭二、古谷誠一 他: "脳科学大辞典"朝倉書店. 10 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Osamu Kizu,et al.: "Application of proton chemical shift imaging in monitoring of gamma knif radiosurgery on brain tumors." Magnetic Resonance Imaging. 16(1). 197-204 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 成瀬 昭二: "画像診断による脳機能評価(1) MRI(functional image,diffusion/purfusion image)" Current Therapy. 16(10). 185-187 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 成瀬 昭二ら: "脳卒中の画像診断:functional MRI" 中外医学社, (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 成瀬 昭二ら: "脳科学ハンドブック:機能的 MRI" 朝倉書店(印刷中), (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Shoji NARUSE, et al.: "Flow velocity of the cortical vein and ies effect on functional brain MPI at IST." J.Magn.Reson.Imag.7. 347-352 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Seiichi Furuya, et al.: "Evaluation of metabolic heterogenity in brain tumor using H-chemical shift imaging method" NMR in Biomed. 10(1). 25-30 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Osamu Kizu, et al.: "Application of proton chimical shift imaging in monitoring of ganma knife radiosurgery on brain tumor" Magn.Resan.Imag.16(2). 197-204 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Takaaki Tokumitsu, et al.: "Metabolic and pathological effects of temporal lobe epilepsy in rat brain detected by proton spectroscopy and imaging" Brain Res. 744. 57-67 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 成瀬昭二ら: "拡散強調エコプラナー画像" 日本臨床. 55. 1616-1619 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 成瀬昭二ら: "磁気共鳴法による脳血流の計測と脳灌流画像" 総合臨床. 46. 49-53 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 成瀬昭二ら: "脳科学ハンドブック:機能的MRI" 朝倉書店(印刷中), (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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