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多機能磁気共鳴画像法による損傷脳のニューロン再生機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 14570873
研究種目

基盤研究(C)

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, 医学研究科, 助教授 (50106407)

研究分担者 田中 忠蔵  明治鍼灸大学, 鍼灸学部, 教授 (80163541)
西村 恒彦  京都府立医科大学, 医学研究科, 教授 (70237733)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2002年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード磁気共鳴法(MRI) / 神経細胞再生 / 神経線維走行描出画像 / 拡散強調テンソル画像 / 神経細胞興奮画像法 / 2次元磁気共鳴スペクトル法 / 脳内アミノ酸 / 磁気共鳴脳血流画像法 / 磁気共鳴法 (MRI) / アミノ酸
研究概要

「目的」磁気共鳴法(MR)による"神経細胞再生"に関するin vivo画像解析法の開発とそれによる損傷脳の回復の解析への応用、さらには可及的な臨床的展開を目的として基礎的研究を行った。
「方法」以下の技法を開発・改良してin vivoでニューロンの再生過程を画像解析する方法を確立し、実際の動物実験脳損傷モデルで応用を行った。さらには、これらを臨床装置へ適用し、臨床例での解析・検討を試みた。即ち、(1)拡散強調テンソル画像法を用いて、神経線維の再生の方向性や連絡性を画像化した、(2)ニューロンの電気的興奮をMRIにてin vivoで画像化した。(3)2次元磁気共鳴スペクトル法(2D-MRS)を開発・実用化して、神経細胞特有のアミノ酸(NAA、Glulamate等)の分布と代謝を画像解析し、再生ニューロンの代謝活性を解析した。(4)血管内の水分子をtraccrとする非侵襲的脳血流画像法を得て、ニューロン再生との再開通組織血流量変化の関係を解析した。
「結果」既開発の方法を基にニューロン再生法として発展させ、動物基礎実験での適用と臨床応用への可能性を検討した。装置は、実験装置(Bruker Biospec,4.7T)と臨床装置(GE Signa LX,3.0T)を用いた。
(1)超高速拡散テンソル画像法による神経線維走行描出画像(Fiber tracking Imaging)の実用化:EP1拡散強調画像からテンソル画像を作成し、その連続性を追跡して脳内の神経線維の3次元方向性の画像描出法を確立した。ニューロン再生時での線維連絡の解析に用いることができることが判明した。
(2)神経細胞興奮画像法によるニューロン電気活動の解析:神経細胞の興奮にて生じるシナプスでのCa^<2+>の出入りを、共に動くMn^<2+>を媒体としてEPIで画像化する方法(Dynamic activity-induced manganese dependent(DAIM)MRI)を開発して発展させた。ニューロン再生を直視化でき動物実験に適用できた。
(3)2次元磁気共鳴スペクトル法(2D-MRS)の開発・実用化:従来のMRS法では不可能であった神経細胞特有のアミノ酸(NAA、Glutamate等)の分布の画像解析を可能にした。脳虚血病巣などの脳損傷時および再生過程のニューロンの代謝変化のin vivo画像解析に用いることが可能であった。
(4)非侵襲的脳血流画像法による脳組織の血流再開通の検討:血管内の水分子を指標とする非侵襲的脳血流画像法を可能にした。ニューロン再生を脳血流再灌流の観点から解析できる可能性が示された。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] Aoki I, Tanaka C, Takegami T, Umeda M, Ebisu T, Fukunaga M, Koretsky A, Naruse S: "Dynamic activity-induced manganese-dependent contrast magnetic resonance imaging (DAIM MSRI)."Magnetic Resonance in Medicine. 48・6. 927-933 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Thomas AI, Hattori N, Umeda M, Sawada T, Naruse S: "Evaluation of two-dimentional L-COSY and JPRESS using a 3T MRJ scanner from phantoms to human brain in vivo"NMR in Biomedicine. 16・5. 245-251 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki I, Ebisu T, Tanaka C, Katsuta K, Fujikawa A, Umeda M, Naruse S: "Detection of the anoxic depolarization of focal ischemia using manganese-enhanced MRI."Magnetic Resonance in Medicine. 50・1. 7-12 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukunaga M, Someya Y, Hattori N, Sawada C, Umeda M, Ebisu T, Nanise S: "3.0 T imaging"Nippon Igaku Hoshasen Gakkai Zasshi. 63(5Suppl). 18-22 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ebisu T, Mori Y, Katsuta K, Fujikawa A, Aoki I, Umeda M, Nanise S: "Neuroprotective effects of an immunosuppressant agent on diffusion/perfusion mismatch in transient focal ischemia"Magnetic Resonance in Medicine. 52(In press). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanaka C, Ebisu T, Umeda M, Aoki I, Fukunaga M, Someya Y, Mori Y, Naruse S: "Evaluation and Analysis of Brain Attack Using MR Functional Imaging : In Kikuchi H (ed): Strategic Medical Science against Brain Attack"Springer-Verlag, Tokyo. 269-292 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki I, Tanaka C, Takegami T, Umeda M, Ebisu T, Fukunaga M, Koretsky A, Naruse S: "Dynamic activity-induced manganese-dependent contrast magnetic resonance imaging (DAIM MRI)."Magnetic Resonance in Medicine. 48(6). 927-933 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanaka C, Ebisu T, Umeda M, Aoki I, Fukunaga M, Watanabe Y, Someya Y, Mori Y, Naruse S: "Evaluation and Analysis of Brain Attack Using MR Functional Imaging"Strategic Medical Science against Brain Attack (Kikuchi H (ed)) (Springer-Verlag, Tokyo). 269-292 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saito M, Umeda M, Fujiwara K, Kakimoto N, Tanaka C, Murakami S, Furukawa S: "Functional analysis of human parotid gland in vivo using the (1)H MRS MT effect."NMR Biomed. 15(6). 416-421 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki I, Ebisu T, Tanaka C, Katsuta K, Fujikawa K, Umeda M, Naruse S: "Detection of the anoxic depolarization of focal ischemia using manganese-enhanced MRI."Magnetic Resonance in Medicine. 50(1). 7-12 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Thomas AI, Hattori N, Umeda M, Sawada T, Naruse S: "Evaluation of two-dimensional L-COSY and JPRESS using a 3T MRI scanner : from phantoms to human brain in vivo"NMR in Biomedicine. 16(5). 245-251 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukunaga M, Someya Y, Hattori N, Sawada C, Umeda M, Ebisu T, Naruse S: "3.0 T imaging (in Japanese)"Nippon Igaku Hoshasen Gakkai Zasshi. 63(5 Suppl). 18-22 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ejima Y, Takahashi S, Yamamoto H, Fukunaga M, Tanaka C, Ebisu T, Umeda M: "Interindividual and interspecies variations of the extrastriate visual cortex"Neuroreport. 14(12). 1579-1583 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Umeda M, Tanaka C: "MRS of the neuronal tissue (in Japanese)"Annual Review Neuron. 2003. 32-45 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ebisu T, Mori Y, Katsuta K, Fujikawa A, Aoki I, Umeda M, Naruse S: "Neuroprotective effects of an immunosuppressant agent on diffusion/perfusion mismatch in transient focal ischemia"Magnetic Resonance in Medicine. 51(in press). (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Thomas AI, Hattori N, Umeda M, Sawada T, Naruse S: "Evaluation of two-dimentional L-COSY and JPRESS using a 3T MRI scanner : from phantoms to human brain in vivo"NMR in Biomedicine. 16・5. 245-251 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Aoki I, Ebisu T, Tanaka C, Katsuta K, Fujikawa A, Umeda M, Naruse S: "Detection of the anoxic depolarization of focal ischemia using manganese-enhanced MRI."Magnetic Resonance in Medicine. 50・1. 7-12 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fukunaga M, Someya Y, Hattori N, Sawada T, Umeda M, Ebisu T, Naruse S: "3.0 T imaging"Nippon Igaku Hoshasen Gakkai Zasshi. 63(5 Suppl). 18-22 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ebisu T, Mori Y, Katsuta K, Fujikawa A, Aoki I, Umeda M, Naruse S: "Neuroprotecitve effects of an immunosuppressant agent on diffusion/perfusion mismatch in transient focal ischemia"Magnetic Resonance in Medicine. 51(In press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Aoki I, Tanaka C, Takegami T, Umeda M, Ebisu T, Fukunaga M, Koretsky A, Naruse S: "Dynamic activity-induced manganese-dependent contrast magnetic resonance imaging (DAIM MRI)"Magnetic Resonance in Medicine. 48・6. 927-933 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tanaka C, Ebisu T, Umeda M, Aoki I, Fukunaga M, Someya Y, Mori Y, Naruse S: "Evaluation and Analysis of Brain Attack Using MR Functional Imaging : In Kikuchi H (ed) : Strategic Medical Science against Brain Attack"Springer-Verlag, Tokyo. 269-292 (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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