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骨格筋特性からみたタレント発掘における磁気共鳴映像法と磁気共鳴分光法の有用性

研究課題

研究課題/領域番号 17300214
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 スポーツ科学
研究機関独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター

研究代表者

高橋 英幸  独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学研究部, 先任研究員 (00292540)

研究分担者 本間 俊行  独立行政法人日本スポーツ振興センター 国立スポーツ科学センター, スポーツ科学研究部, 契約研究員 (90392703)
鈴木 康弘  独立行政法人日本スポーツ振興センター 国立スポーツ科学センター, スポーツ科学研究部, 研究員 (00392697)
奥脇 透  独立行政法人日本スポーツ振興センター 国立スポーツ科学センター, スポーツ医学研究部, 副主任研究員 (20274871)
俵 紀行  独立行政法人日本スポーツ振興センター 国立スポーツ科学センター, スポーツ医学研究部, 研究員 (30344279)
柳澤 修  早稲田大学, スポーツ科学学術院, 助手 (50371159)
榎木 泰介  国立スポーツ科学センター, スポーツ科学研究部, 契約研究員 (70392701)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
12,520千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 720千円)
2007年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2006年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2005年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
キーワード骨格筋 / 磁気共鳴映像法 / 磁気共鳴分光法 / 筋線維組成 / 酸化的能力 / タレント発掘 / 拡散 / グリコーゲン / 循環系能力
研究概要

日本のスポーツにおける国際競技力向上のためには、優れた能力を有する選手、いわゆるタレントを効率的に、かつ、適切に発掘することが大きな一つの課題となる。運動を行う源である骨格筋の特性は運動パフォーマンスに直結するため、骨格筋の視点からのタレント発掘は特に重要になると考えられる。そこで本研究では、磁気共鳴映像法(MRI)や磁気共鳴分光法(MRS)を用いた骨格筋特性評価の可能性、そして、タレント発掘への応用の可能性を検討することを目的とした。
安静時の骨格筋を対象とした実験では、男性ボランティを対象としてMRIとMRS測定、および、筋生検法を用いた生化学的解析を行った。その結果、クレアチンリン酸(PCr)/アデノシン三リン酸(ATP)、(PCr+無機リン酸(Pi)/ATP、および、横緩和時間と筋線維組成との間に有意な相関が認められた。さらに、陸上競技短距離走選手と長距離走選手を対象としてMRIおよびMRSを測定した結果、前者の方が有意に高いPCr/ATP、(PCr+Pi)/ATP、細胞内pH、そして、有意に低い横緩和時間を示した。炭素のMRSでは、筋グリコーゲンの濃度を非侵襲的に評価できることが確認された。また、拡散強調画像を利用した骨格筋特性評価方法の検討実験では、骨格筋の拡散能力を評価するための最適な条件を見い出すとともに、拡散能力の違いに基づく骨格筋の識別を可能とした。
運動中の代謝動態を用いた骨格筋特性評価では、間欠的漸増負荷運動中のリンのMRSと筋赤外分光法の同時測定を行うことにより、有酸素的能力が高い者ほど酸素利用能が優れていることを描出することができた。
以上のような結果から、MRIやMRSを用いることにより、骨格筋のタレント要素としての筋線維組成、エネルギー基質濃度、微小循環機能、有酸素的能力を、非侵襲的に評価できることが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (32件)

  • [雑誌論文] ヒト骨格筋の横緩和時間計測のための撮像法比較2008

    • 著者名/発表者名
      俵 紀行
    • 雑誌名

      日本磁気共鳴医学会雑誌 28

      ページ: 25-34

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of pulse sequences for T2 measurement of human skeletal muscle2008

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Tawara
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Magnetic Resonance in Medicine. 28

      ページ: 25-34

    • NAID

      10025695944

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of MR image noise on the estimation of short T2 values from T2-weighted image series.2007

    • 著者名/発表者名
      Noyiyuki Tawara
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance in Medical Sciences 6

      ページ: 187-197

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高速撮像法を用いたMR画像重ね併せによる骨格筋の活動様相可視化の試み2007

    • 著者名/発表者名
      俵 紀行
    • 雑誌名

      日本放射線技術学会雑誌 63

      ページ: 1253-1259

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of MR image noise on the estimation of short T2 values from T2-weighted image series.2007

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Tawara
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance in Medical Science. 6

      ページ: 187-197

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Visualizing muscle activation by fusing fast MR images.2007

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Tawara
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Radiological Technology. 63

      ページ: 1253-1259

    • NAID

      110006532005

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 繰返時間(TR)の変化が及ぼす骨格筋のMRI横緩和時間(T2値)算出への影響2007

    • 著者名/発表者名
      俵紀 行、新田 收、伊藤 彰義
    • 学会等名
      第35回日本放射線技術学会秋季学術大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、愛知
    • 年月日
      2007-10-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 13C MRSを用いたヒト骨格筋のグリコーゲン含有量測定に関する研究-外部基準溶液を用いた定量化-2007

    • 著者名/発表者名
      高橋 英幸、本間 俊行、鈴木 康弘、奥脇 透、佐々木 万衣子、川中 健太郎、丸山 克也、滝沢 修
    • 学会等名
      第35回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      神戸ポートピアホテル、兵庫
    • 年月日
      2007-09-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 31P MRSとNIRSを用いた急性低酸素曝露下運動時の筋エネルギー代謝の変化2007

    • 著者名/発表者名
      本間 俊行、前川 剛輝、谷所 慶、川原 貴、高橋 英幸
    • 学会等名
      第35回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      神戸ポートピアホテル、兵庫
    • 年月日
      2007-09-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ヒト骨格筋の横緩和時間(T2値)計測における計測点の設定が与える精度への影響2007

    • 著者名/発表者名
      俵紀 行、新田 收、伊藤 彰義
    • 学会等名
      第35回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      神戸ポートピアホテル、兵庫
    • 年月日
      2007-09-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 急性低酸素曝露が漸増負荷運動時の筋エネルギー代謝に及ぼす影響2007

    • 著者名/発表者名
      本間 俊行、前川 剛輝、谷所 慶、川原 貴、高橋 英幸
    • 学会等名
      第62回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      ノースアジア大学、秋田
    • 年月日
      2007-09-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋を対象とした縦緩和時間(T1値)計測法における撮像方法間の比較2007

    • 著者名/発表者名
      俵紀 行、伊藤 彰義
    • 学会等名
      第93回日本医学物理学会学術大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、神奈川
    • 年月日
      2007-04-15
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋を対象とした縦緩和時間(T1値)計測法における撮像方法間の比較2007

    • 著者名/発表者名
      俵 紀行
    • 学会等名
      第93回日本医学物理学会学術大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,神奈川
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ^<13>C MRSを用いたヒト骨格筋のグリコーゲン含有量測定に関する研究-外部基準溶液を用いた定量化-2007

    • 著者名/発表者名
      高橋 英幸
    • 学会等名
      第35回日本磁気共鳴医学会
    • 発表場所
      神戸ポートピアホテル、兵庫
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ヒト骨格筋の横緩和時間(T2値)計測における計測点の設定が与える精度への影響2007

    • 著者名/発表者名
      俵 紀行
    • 学会等名
      第35回日本磁気共鳴医学会
    • 発表場所
      神戸ポートピアホテル、兵庫
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 磁気共鳴画像の融像による骨格筋の活動様相可視化の試み2007

    • 著者名/発表者名
      俵 紀行
    • 学会等名
      医用画像情報学会平成19年度秋季(第149回)大会
    • 発表場所
      九州大学,福岡
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 繰返時間(TR)の変化が及ぼす骨格筋のMRI横緩和時間(T2値)算出への影響2007

    • 著者名/発表者名
      俵 紀行
    • 学会等名
      第35回日本放射線技術学会秋季学術大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場,愛知
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 縦緩和時間が与える横緩和時間算出への影響に関する検討2007

    • 著者名/発表者名
      俵 紀行
    • 学会等名
      中四国放射線医療技術フォーラム2007
    • 発表場所
      アステールプラザ,広島
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Comparative studies of longitudinal relaxation time(T1) measurements in human skeletal muscle.2007

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Tawara
    • 学会等名
      93th The Scientific Meeting of Japan Society of Medical Physics.
    • 発表場所
      Kanagawa
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Measurements of glycogen in human skeletal muscle using ^<13>C MRS.2007

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Takahashi
    • 学会等名
      35th Annual Meeting of Japanese Society for Magnetic Resonance in Medicine
    • 発表場所
      Hyogo
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Effects of measurement points on the accuracy of T2 values in human skeletal muscle.2007

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Tawara
    • 学会等名
      35th Annual Meeting of Japanese Society for Magnetic Resonance in Medicine
    • 発表場所
      Hyogo
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Visualizing muscle activation by fusing fast MRI images.2007

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Tawara
    • 学会等名
      149th The Congress of Medical Imaging and Information Sciences
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Influence of the changes in TR on the T2 value in human skeletal muscle.2007

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Tawara
    • 学会等名
      35th The Autumn Scientific Congress of Japanese Society of Radiological Technology
    • 発表場所
      Aichi
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Effects of changes in longitudinal relaxation time on the accuracy of transverse relaxation time.2007

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Tawara
    • 学会等名
      The Chugoku Shikoku Forum of Radiological Technology 2007
    • 発表場所
      Hiroshima
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 臨床用MRI装置を用いる^<13>C-^1Hスペクトロスコピーの信号強度2006

    • 著者名/発表者名
      滝沢 修
    • 学会等名
      第34回日本磁気共鳴医学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場、茨城
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ^<31>P-MRSとNIRSの同時測定による高強度間欠的運動の持続を制限する因子の検討2006

    • 著者名/発表者名
      本間 俊行
    • 学会等名
      第34回日本磁気共鳴医学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場、茨城
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Energy metabolism and performance during high-intensity intermittent exercise : a ^<31>P-MRS study.2006

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Homma
    • 学会等名
      56th Conference of Japan Society of Physical Education, Health and Sport Sciences
    • 発表場所
      Ibaraki
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Signal intensity in ^<13>C-^1H spectroscopy using clinical MRI device.2006

    • 著者名/発表者名
      Osamu Takizawa
    • 学会等名
      34th Annual Meeting of Japanese Society for Magnetic Resonance in Medicine
    • 発表場所
      Ibaraki
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Simultaneous measurements of ^<31>P-MRS and near-infrared spectroscopy during high intensity intermittent exercise.2006

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Homma
    • 学会等名
      34th Annual Meeting of Japanese Society for Magnetic Resonance in Medicine
    • 発表場所
      Ibaraki
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ^<13>C MRSを用いた筋グリコーゲン含有量の定量化に関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      高橋 英幸
    • 学会等名
      第33回日本磁気共鳴医学会
    • 発表場所
      京王プラザホテル、東京
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ^<13>P-MRSを用いた高強度間欠的運動の持続を制限する因子についての検討2005

    • 著者名/発表者名
      本間 俊行
    • 学会等名
      第33回日本磁気共鳴医学会
    • 発表場所
      京王プラザホテル、東京
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ヒストグラムを利用した骨格筋T2値算出法の提案2005

    • 著者名/発表者名
      俵 紀行
    • 学会等名
      第33回日本磁気共鳴医学会
    • 発表場所
      京王プラザホテル、東京
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 高強度運動時の運動持続時間に影響を及ぼす筋エネルギー代謝因子の検討2005

    • 著者名/発表者名
      鈴木 康弘
    • 学会等名
      第33回日本磁気共鳴医学会
    • 発表場所
      京王プラザホテル、東京
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 高強度間欠的運動時の筋エネルギー代謝と運動パフォーマンスとの関連2005

    • 著者名/発表者名
      本間 俊行
    • 学会等名
      第56回日本体育学会
    • 発表場所
      筑波大学、茨城
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Quantification of glycogen concentration in human skeletal muscle using ^<13>C MRS.2005

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Takahashi
    • 学会等名
      33th Annual Meeting of Japanese Society for Magnetic Resonance in Medicine
    • 発表場所
      Tokyo
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] The limitation factors to high intensity-intermittent exercise : a ^<31>P-MRS study.2005

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Homma
    • 学会等名
      33th Annual Meeting of Japanese Society for Magnetic Resonance in Medicine
    • 発表場所
      Tokyo
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Measurements of T2 value of human skeletal muscles using histogram method.2005

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Tawara
    • 学会等名
      33th Annual Meeting of Japanese Society for Magnetic Resonance in Medicine
    • 発表場所
      Tokyo
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] The energy metabolic factor influenced to high intensity exercise performance.2005

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Suzuki
    • 学会等名
      33th Annual Meeting of Japanese Society for Magnetic Resonance in Medicine
    • 発表場所
      Tokyo
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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