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生体内フリーラジカル計測用ESR-NMRハイブリッド画像システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 14370282
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 放射線科学
研究機関福島県立医科大学

研究代表者

土橋 宣昭  福島県立医科大学, 医学部, 助教授 (20005474)

研究分担者 宍戸 文男  福島県立医科大学, 医学部, 教授 (60250114)
尾形 健明 (尾形 健昭)  山形大学, 工学部, 教授 (50091830)
横山 秀克  山形県産業技術振興機構, 生物ラジカル研究所, 主幹研究員 (10281619)
森谷 浩史  福島県立医科大学, 医学部, 助教授 (60145638)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
13,800千円 (直接経費: 13,800千円)
2004年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2002年度: 11,500千円 (直接経費: 11,500千円)
キーワードESR / NMR / フリーラジカル / 画像法 / スピンエコー / 2次元フーリエ / in vivo / 画像 / 磁場勾配 / CW-NMR / パルスNMR / FID信号
研究概要

本研究の目的は、フリーラジカルの分布画像を形態画像に重畳することによって、フリーラジカルの存在部位を特定するために、測定試料を動かさずに,ESR画像とNMR画像を取得するためのシステムを構築することである。
まず、ESR/NMR共用共振器の開発をおこなった。ESR共振器にブリッジシールド付ループギャップ共振器(共振周波数730MHz)を作成し、NMR共振器にはソレノイドとコンデンサからなるLC共振回路(共振周波数27MHz)を作成し、ESR共振器をNMR共振器の内側に配置した。この共振器を用いてESRのCW計測とNMRのパルス計測が可能であることが示された。しかも、ESR計測では、従来のESR共振器に比べて大きく感度を損なうことなく測定が可能であった。
次にNMR用磁場勾配コイルを作成した。シールドケース内の試料にNMR用のパルス状の磁場勾配を印加するためには、シールドケースの内に磁場勾配コイルを設置する必要がある。そこで、シールドケース側板として使用可能な4層プリント基板からなるNMR用磁場勾配コイルを作成した。以上の共振器、磁場勾配コイルと、ESR用電磁石を用いて、ファントムおよび、マウスの腹部(in vivo)のNMR画像(スピンエコー法および2次元フーリエ法)を取得することができた。しかし、ESR用電磁石に起因する静磁場不均一および磁場の経時的不安定性により、画像のゆがみと信号強度の部位別の強弱を生じていた。しかし、これは、本研究で開発した、ESR/NMR共用共振器に起因する問題ではない。したがって、将来、NMR用に設計された磁石システムを、ESR用の磁場に下げてESRと共用させるという問題が解決された時点で、本研究で開発されたESR/NMR共用共振器およびNMR磁場勾配コイルの真価が発揮されるのではないかと思われる。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (14件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] EPR imaging to estimate the in vivo intracerbral reducing ability of mature rats after neonatal hypoxic-ischemic brain injury2004

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama H, et al.
    • 雑誌名

      Magn Reson Imag 22

      ページ: 1305-1309

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] EPR imaging to estimate the in vivo intracerbral reducing ability of mature rats after neonatal hypoxic-ischemic brain injury2004

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama H, et al.
    • 雑誌名

      Magn Resn Imag 22

      ページ: 1305-1309

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluation of the hepatic reduction of a nitroxide radical in rats receiving ascorbic acid.--by in vivo electron spin resonance2004

    • 著者名/発表者名
      Tada M, et al.
    • 雑誌名

      J Gastroen Hepatol 19

      ページ: 99-105

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] EPR imaging to estimate the in vivo intracerbral reducing ability of mature rats after neonatal hypoxic-ischemic brain in jury2004

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama H, et al.
    • 雑誌名

      Magn Reson Imag 22

      ページ: 1305-1309

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 電子スピン共鳴(ESR)分析法2003

    • 著者名/発表者名
      尾形健明
    • 雑誌名

      薬科機器 162

      ページ: 4-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ESR/NMRハイブリッド画像システム用共振器の開発2003

    • 著者名/発表者名
      横山秀克, 他
    • 雑誌名

      医学物理 23

      ページ: 243-249

    • NAID

      10012751166

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electron spin resonance (ESR) analysis2003

    • 著者名/発表者名
      Ogata T
    • 雑誌名

      Yakuka-kiki 162

      ページ: 4-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of resonators for an ESRINMR hybrid imaging system2003

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama H, et al.
    • 雑誌名

      Jpn J Med Phys 23

      ページ: 243-249

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 小動物用in vivo電子スピン共鳴装置の開発と応用2002

    • 著者名/発表者名
      土橋宣昭
    • 雑誌名

      福島医誌 52

      ページ: 327-337

    • NAID

      10012588145

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Local pharmacokinetic analysis of a stable spin probe in mice by in vivo L-band ESR with surface -coil-type resonator2002

    • 著者名/発表者名
      Kamatari M, et al.
    • 雑誌名

      Free Radic Res 36

      ページ: 1115-1125

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reducing ability of the striatum and cerebral cortex in rats following acute administration of risperidon or haloperidol : -2002

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama H, et al.
    • 雑誌名

      Neurochem Res 27

      ページ: 243-248

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Developments and applications of in vivo electron spin resonance technique for small animals2002

    • 著者名/発表者名
      Tsuchihashi N
    • 雑誌名

      Fukushima Med J 52

      ページ: 327-337

    • NAID

      10012588145

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Local pharmacokinetic analysis of a stable spin probe in mice by in vivo L-band ESR with surface-coil-type resonator2002

    • 著者名/発表者名
      Kamatari M, et al.
    • 雑誌名

      Free Radic Res 36

      ページ: 1111-1125

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reducing ability of the striatum and cerebral cortex in rats following acute administration of risperidon or haloperidol : an estimation by in vivo electron paramagnetic resonance imaging2002

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama H, et al.
    • 雑誌名

      Neurochem Res 27

      ページ: 243-248

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 横山秀克, 他: "ESR/NMRハイブリッド画像システム用共振器の開発"医学物理. 23. 209-215 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yokoyama, et al.: "Reaction kinetics analysis to estimate in vivo decay rate of EPR signals of a nitroxide radical in the brain and the inferior vena cava of rats"Appl.Magn.Reson. 25. 217-225 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yokoyama, et al.: "Open type EPR spectrometer to measure electron spins of a sample located outside a resonator"Appl.Magn.Reson. 25. 55-63 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 土橋 宣昭: "小動物用in vivo電子スピン共鳴装置の開発とその応用"福島医学雑誌. 52・4. 327-337 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 尾形 健明: "電子スピン共鳴(ESR)分析法"薬科機器(やげん). 2003・162. 4-8 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kamatari, H.Yasui, T.Ogata, H.Sakurai: "Local Pharmacokinetic Analysis of a Stable Spin Probe in Mice by In Vivo L-band ESR with Surface-coil-type Reosonator"Free Radical Research. 2002・36. 1115-1125 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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