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核磁気共鳴と近赤外分光画像法を統合した脳機能障害の非侵襲的検出法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 11694262
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経科学一般
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, 分子神経科学研究センター, 教授 (20213142)

研究分担者 椎野 顯彦  滋賀医科大学, 医学部, 講師 (50215935)
森川 茂廣  滋賀医科大学, 分子神経科学研究センター, 助教授 (60220042)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
2000年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1999年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワード無侵襲生体計測 / MR画像 / エコー・プラナーCSI / 脳循環代謝 / 可視分光法 / 分光光度計 / 近赤外分光法 / 化学シフト画像 / NMR / 生体NMR / 脳循環動態 / MR代謝画像 / 脳代謝機能 / 代謝動態 / 酸素運動 / 近赤外分光 / 可視分光
研究概要

1.可視・近赤外分光法による脳内酸素動態の計測
脳組織内酸素代謝動態の計測には近赤外分光計、および、可視分光光度計を用いた。前者は主にヒト脳用に米国ペンシルバニア大学、生物物理学科、チャンス博士の研究室で開発されたものを用い、後者は特に小動物の計測用に本学において製作した。この可視分光器は独立した2チャンネルの計測系統を有し、左右の脳部位において、酸素化型と非酸素化型ヘモグロビンのソーレ吸収帯、556nmおよび585nmおよびこれらの等吸収点577nmの吸収強度から、脳組織内のオキシ・とデオキシ・ヘモグロビン、そしてモグロビンの総量を計測できる特徴を持つ。これにより同一個体の左右を比較しながら脳内の酸素代謝動態が正確に解析できるようになった。
2.NMRによる代謝画像計測と分光計測が同時に動作する連携システムの作成
上記の可視分光光度計の信号検出部を小型化し、実験動物用MR装置での小動物によるMR画像と分光法の同時計測を可能にした。また、MR画像と脳内循環動態との同時計測を可能にした。
3.ラット脳虚血モデルにおける脳循環代謝動態のMR、可視分光同時計測
ラットの中大脳動脈の虚血後、及び再開通後における脳血流の動態を分光法で追跡し、患側と健側の脳組織内における酸素の需要度を患側と健側の両側で同時に解析した。また、NMRから得られた代謝動態と分光法で求めた血中の酸素飽和度による酸素の供給量との関連を調べた。
4.エコー・プラナー化学シフト画像法による代謝産物の高速画像化
ラットによる脳虚血モデルにおいてエコー・プラーナーを元にした化学シフト画像の高速取り込み法を開発し、分光法との同時計測を試みた。
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

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (41件)

  • [文献書誌] Suzuki E. et al: "^1H-and ^<31>P-magnetic resonance spectroscopy and imaging as a new diagnostic tool to evaluate neuropathic in Type II diabetic"Diabetologia. 43(2). 165-172 (2000)

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  • [文献書誌] Murashita J. et al: "Altered brain energy metabolism in lithium-resistant bipolar disorder detected by photic stimulated ^<31>P-MR spectroscopy."Psychol Med.. 30(1). 107-115 (2000)

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  • [文献書誌] Suzuki E. et al: "Usefulness of waveform analysis of popliteal artery type II diabetic patients using gated magnetic resonance 2D-cine-PC imaging..."Diabetologia.. 43. 1031-1038 (2000)

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  • [文献書誌] Morikawa S. et al: "Fast ^<13>C-Glucose Metabolite Mapping in Rat Brain Using ^1H Echo Planar Spectroscopic Imaging Technique at 2T."J Magn Reson Imaging. (in press).

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  • [文献書誌] Akiguchi I., et al: "Brain proton magnetic resonance spectroscopy and brain atrophy in myotonic dystrophy."Arch.Neurol.. 56. 325-330 (1999)

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  • [文献書誌] Morikawa S, et al: "Effects of blood sugar level on rat transient focal brain ischemia consecutively observed by diffusion weighted EPI and ^1H echo"Magn Reson Med. 42. 895-902 (1999)

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  • [文献書誌] Morikawa S et al.: "Gluconeogenesis and phosphoenergetics in rat liver during endotoxemia."J.Surg.Res.. 74. 179-186 (1998)

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  • [文献書誌] Arai T et al.: "Measurement of local cerebral blood flow by magnetic resonance imaging : in vivo autoradiographic strategy using ^<17>O-labeled water.."Brain Res.Bull.. 45. 451-456 (1998)

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  • [文献書誌] Ishida T, et al.: "A primitive pathway of porphyrin biosynthesis and enzymology in Desulfovibrio vulgaris."Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 4853-4858 (1998)

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  • [文献書誌] Okada M, et al.: "Influence of aging or left ventricular hypertrophy on the human heart : contents of phosphorus metabolites measured by ^<31>P MRS."Magn Reson.Med.. 38. 772-782 (1998)

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  • [文献書誌] Nakajima M, et al.: "Estimation of volume doubling time and cell loss in an experimental rat glioma model in vivo."Acta Neurochir (Wien). 140. 607-613 (1998)

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  • [文献書誌] Takahashi K, et al.: "Hepatic energy metabolism during ketamine and isoflurane anesthesia in haemorrhagic shock."Br.J.Anaesth.. 80. 782-787 (1998)

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  • [文献書誌] Kato T, et al.: "Magnetic resonance spectroscopy in affective disorders."J.Neuropsychiatry Clin.Neurosci.. 10(2). 133-47 (1998)

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  • [文献書誌] Kato, T et al.: "Photic stimulation-induced alteration of brain energy metabolism measured by ^<31>P-MR spectroscopy in patients with MELAS."J Neurol Sci.. 155(2). 182-5 (1998)

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  • [文献書誌] Ishii H, et al.: "Evaluation of focal cerebral ischemia in rats by magnetic resonance imaging and immunohistochemical analyses."J.Cereb.Blood Flow Metab.. 18. 931-934 (1998)

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  • [文献書誌] Kato T, et al.: "Decreased brain intracellular pH measured by 31P-MRS in bipolar disorder : a confirmation in drug-free patients and correlation with white matter hyperintensity."Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci. 248. 301-306 (1998)

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  • [文献書誌] Nishino H et al.: "Estrogen protects against while testosterone exacerbates vulnerability of the lateral striatal artery to chemical hypoxia by 3-nitropropionic acid."Neurosci Res. 30. 303-312 (1998)

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  • [文献書誌] Nakasu Y, et al.: "Lactate and NAA mapping assessed by proton NMR chemical-shift imaging in seizures."Epilepsia. 39(supple 5). 69-70 (1998)

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  • [文献書誌] Shiino A, et al.: "Poor recovery of mitochondrial redox state in CA1 after transient forebrain ischemia in gerbils."Stroke. 29. 2421-2425 (1998)

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  • [文献書誌] Takaoka A, et al.: "Renal ischemia/reperfusion remotely improves myocardial energy metabolism during myocardial ischemia via adenosine receptors in rabbits : effects of "remote preconditioning"."J.Am.Coll.Cardiol.. 33. 556-564 (1999)

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  • [文献書誌] Murashita J, et al.: "Age-dependent alteration of metabolic response to photic stimulation in the human brain measured by ^<31>P MR-spectroscopy."Brain Res.. 818. 72-76 (1999)

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  • [文献書誌] Akiguchi I, et al.: "Brain proton magnetic resonance spectroscopy and brain atrophy in myotonic dystrophy."Arch.Neurol.. 56. 325-330 (1999)

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  • [文献書誌] Morikawa S, et al.: "Effects of blood sugar level on rat transient focal brain ischemia consecutively observed by diffusion-weighted EPI and ^1H echo planar spectroscopic imaging."Magn Reson Med. 42. 895-902 (1999)

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  • [文献書誌] Shiino A, et al.: "Noninvasive evaluation of the malignant potential of intracranial meningiomas performed using proton magnetic resonance spectroscopy."J.Neurosurg.. 91. 928-934 (1999)

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  • [文献書誌] Kato T, et al.: "Relationship of energy metabolism detected by ^<31>P-MRS in the human brain with mental fatigue."Neuropsychobiology.. 39(4). 214-8 (1999)

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  • [文献書誌] Hamakawa H, et al.: "Quantitative proton magnetic resonance spectroscopy of the bilateral frontal lobes in patients with bipolar disorder."Psychol Med.. 29. 639-44 (1999)

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  • [文献書誌] Shiino A, et al.: "Three-dimensional redox image of the normal gerbil brain."Neuroscience. 91. 1581-1585 (1999)

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  • [文献書誌] Suzuki E, et al.: "^1H- and ^<31>P-magnetic resonance spectroscopy and imaging as a new diagnostic tool to evaluate neuropathic foot ulcers in Type II diabetic patients."Diabetologia. 43(2). 165-72 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murashita J, et al.: "Altered brain energy metabolism in lithium-resistant bipolar disorder detected by photic stimulated ^<31>P-MR spectroscopy."Psychol Med.. 30(1). 107-15 (2000)

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  • [文献書誌] Morikawa Set al.: "^<13>C-Glucose Metabolite Mapping in Rat Brain Using ^1H Echo Planar Spectroscopic Imaging Technique at 2T."J Magn Reson Imaging. (in press).

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki E. et al: "^1H- and ^<31>P-magnetic resonance spectroscopy and imaging as a new diagnostic tool to evaluate neuropathic in Type II diabetic"Diabetologia. 43(2). 165-172 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Murashita J. et al: "Altered brain energy metabolism in lithium-resistant bipolar disorder detected by photic stimulated ^<31>P-MR spectroscopy."Psychol Med.. 30(1). 107-115 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki E. et al: "Usefulness of waveform analysis of popliteal artery type II diabetic patients using gated magnetic resonance 2D-cine-PC"Diabetologia.. 43. 1031-1038 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Morikawa S.and Inubushi T.: "Fast ^<13>C-Glucose Metabolite Mapping in Rat Brain Using ^1H Echo Planar Spectroscopic Imaging Technique at 2T."J Magn Reson Imaging. (in press).

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 来見良誠 他: "MRガイド下肝腫瘍穿刺術におけるスペーサーの有用性"肝臓. 41. 507-508 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Katsuyama K. et al.: "Myocardial high-energy phosphates hepatic redox state in..."J.Surg.Res.. 82. 88-94 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takaoka A. et al.: "Renal ischemia/reperfusion remotely improves myocardial..."J.A.Coll.Cardiol.. 33. 556-564 (1999)

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  • [文献書誌] Murashita J. et al.: "Age-dependent alteration of metabolic response to photic..."Brain Res.. 818. 72-86 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Akiguchi I. et al.: "Brain proton magnetic resonance spectroscopy and brain..."Arch.Neurol.. 56. 325-330 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kato T. et al.: "Relationship of energy metabolism detected by 31P MRS in the..."Neuropsychobiology. 39. 214-218 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hamakawa H.: "Quantitative proton magnetic resonance spectroscopy of the..."Psychol.Med.. 29. 639-644 (1999)

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      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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