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ブドウ糖・ガドペント酸メグルミンと7T-MRI-PCCTを用いた分子イメージング

研究課題

研究課題/領域番号 21K12713
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90130:医用システム関連
研究機関東邦大学

研究代表者

渡邉 学  東邦大学, 医学部, 教授 (30297709)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード7T-MRI / meglumine-gadopentetate / gadobutrol-glucose / molecular imaging / long visualizing / photon counting / PCCT / enhanced K-edge CT / 癌造影 / ブドウ糖・ガドペント酸メグルミン / ブドウ糖・ガドキセト酸ナトリウム / フォトカウンティングCT / テルル化カドミウム / CdTeアレー / ガドリニウムKエッジCT / ブドウ糖・ガドブトロール / フォトンカウンティングCT / ガドリニウムKエッジCT / フォトンカウンティングX線CT / 分子イメージング
研究開始時の研究の概要

低濃度のMRI用ガドリニウム(Gd)系造影剤を使って新生血管が豊富な癌増殖領域は造影できるが,低酸素領域の描出は難しい。
そこで、本研究では,①ブドウ糖,低濃度MRI用造影剤,そして7T-MRIを利用する高い空間・コントラスト分解能の新しい癌の分子イメージング法を開発すること,②低酸素領域の癌を描出すること,③テルル化カドミウムアレーや新しいフォトンカウンティング素子を使って0.1mm程度の空間分解能で癌部位を描出すること,そして④7T-MRIとエネルギー弁別CTにより得られた画像をマルチモーダル的に利用することを目的としている。

研究成果の概要

線状キレートのガドペント酸メグルミンとブドウ糖を混合して担癌ウサギの耳から静脈点滴し,造影剤分子がブドウ糖分子と一緒に全ての癌部位に取り込まれた。よって7T-MRIを使ったT1WIにより,全ての癌部位が0.5mm程度の空間分解能で高コントラストで撮影された。また環状キレートのガドブトロールを使っても,同様の実験結果が得られた。次に,CdTeのFPDを使ってフォトンカウンティングX線CT(PCCT)を構築し,ヨウ素やガドリニウムの造影剤を使ったK-エッジCTを行い,微小血管が0.08mmの空間分解能で撮影された。7T-MRIと組合わせて,PCCTは癌診断のための分子イメージングにも利用できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

We performed 7T-MRI using meglumine-gadopentetate-glucose and gadobutrol-glucose solutions to observe whole cancer including hypoxic regions. Furthermore, PCCT using a CdTe FPD is useful for performing enhanced K-edge CT, and multimodal molecular imaging can also be carried out.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Whole cancer visualization using gadobutrol-glucose solution and 7.0 T magnetic resonance imaging2024

    • 著者名/発表者名
      Watanabe M, Sato E, Sato J, Ito K, Moriyama H, Hagiwara O, Enomoto T, Yoshida R, Hayakawa S, Sato Y, Yoshida S, Yoshioka K, Nitta H.
    • 雑誌名

      J. Med. Phys. published.

      巻: 49 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Photon-counting x-ray computed tomography with high spatial resolutions2023

    • 著者名/発表者名
      Ito Kazuki、Sato Eiichi、Moriyama Hodaka、Yoshida Sohei、Yoshioka Kunihiro、Hagiwara Osahiko、 Enomoto Toshiyuki、Watanabe Manabu、Nitta Hiroyuki
    • 雑誌名

      SPIE

      巻: 12674 ページ: 9-9

    • DOI

      10.1117/12.2677114

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Red-ray computed tomography with high spatial resolutions2023

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara Osahiko、Sato Eiichi、Ito Kazuki、Moriyama Hodaka、Yoshida Sohei、Yoshioka Kunihiro、 Enomoto Toshiyuki、Watanabe Manabu、Nitta Hiroyuki
    • 雑誌名

      SPIE

      巻: 12674 ページ: 10-10

    • DOI

      10.1117/12.2677157

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Gadolinium-K-edge X-ray computed tomography using a tantalum filter2023

    • 著者名/発表者名
      Oda, Y., Sato, E., Sato, Y., Yoshida, S., Yoshioka, K., Watanabe, M. Nitta, H.
    • 雑誌名

      Ann. Rep. Iwate Med. Univ. Center Lib. Arts Sci.

      巻: 58 ページ: 7-14

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of a dosimeter with a high sensitivity current to voltage amplifier driven by a resistance of 1.0 GΩ2023

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y., Sato, E., Oda, Y., Yoshida, S., Yoshioka, K., Watanabe, M. Nitta, H.
    • 雑誌名

      Ann. Rep. Iwate Med. Univ. Center Lib. Arts Sci.

      巻: 58 ページ: 85-90

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Embossed X-ray computed tomography using a 50-μm-pixel flat panel detector.2022

    • 著者名/発表者名
      1)Oda, Y., Sato, E., Yoshida, S., Yoshioka, K., Enomoto, T., Watanabe, M., Hiroyuki, N.
    • 雑誌名

      Ann. Rep. Iwate Med. Univ. Center Lib. Arts Sci.

      巻: 57 ページ: 19-26

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antibacterial effect of titanium-oxide particles under white-photon irradiation2021

    • 著者名/発表者名
      Sato, E., Takeuchi, N., Yoshida, S., Yoshioka, K., Moriyama, H., Hagiwara, O., Enomoto, T., Watanabe, M.
    • 雑誌名

      Ann. Rep. Iwate Med. Univ. Center Lib. Arts Sci.

      巻: 56 ページ: 105-110

    • NAID

      40022786824

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray-dose-rate measurement using an ionization diode and a digital voltmeter2021

    • 著者名/発表者名
      Sato, E., Oda, Y., Yoshida, S., Yamaguchi, K., Yoshioka, K., Watanabe, M.
    • 雑誌名

      Ann. Rep. Iwate Med. Univ. Center Lib. Arts Sci.

      巻: 56 ページ: 111-116

    • NAID

      40022786832

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Whole cancer-region enhancement using meglumine-gadopentetate-glucose solution and 7.0-T magnetic resonance imaging2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Eiichi、Yoshida Sohei、Takeda Kota、Yoshida Ryoko、Sato Yuichi、Yoshioka Kunihiro、Moriyama Hodaka、Hagiwara Osahiko、Matsukiyo Hiroshi、Enomoto Toshiyuki、Watanabe Manabu
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance Imaging

      巻: 80 ページ: 10-16

    • DOI

      10.1016/j.mri.2021.04.007

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Triple-sensitivity X-ray computed tomography using analog and digital amplifiers2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, S., Sato, E., Oda, Y., Yoshioka, K., Moriyama, H., Watanabe, M.
    • 雑誌名

      Med. Imag. Inform. Sci.

      巻: 38 ページ: 1-7

    • NAID

      130008006409

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Near-infrared-ray computed tomography with an 808?nm laser beam and high spatial resolutions2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Eiichi、Oda Yasuyuki、Yoshida Sohei、Yoshioka Kunihiro、Moriyama Hodaka、Watanabe Manabu
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 92 号: 1 ページ: 013702-013702

    • DOI

      10.1063/5.0018976

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] タンタルフィルターを用いたGd-KエッジX線CT2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤英一,小田泰行,佐藤裕一,吉田宗平,吉岡邦浩,渡邉学
    • 学会等名
      第127回日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 高空間分解能フォトンカウンティングX線CT2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤英一,伊藤一樹,佐藤裕一,吉田宗平,吉岡邦浩,渡邉学
    • 学会等名
      第127回日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 汎用FPDとタンタルフィルターを用いたGd-KエッジX線CT2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤 英一,小田 泰行,佐藤 裕一,吉田 宗平,吉岡 邦浩,渡邉 学
    • 学会等名
      第57回日本生体医工学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] CdTe FPDを用いた高空間分解能フォトンカウンティングX線CT2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤 英一,伊藤 一樹,佐藤裕一, 吉田 宗平,吉岡 邦浩,渡邉 学
    • 学会等名
      第57回日本生体医工学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ガドプトロール・グルコース溶液と7T-MRIを用いた癌造影2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤 英一,渡邉 学,佐藤 裕一,吉田 宗平,吉岡 邦浩
    • 学会等名
      第126回日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Photon-Counting X-ray Computed Tomography Using a Cadmium Telluride Flat Panel Detector with High Spatial Resolutions and Dual-Energy Selection2023

    • 著者名/発表者名
      Sato, J., Sato, E., Ito, K., Moriyama, H., Hagiwara, O., Enomoto T., Watanabe, M., Yoshida, S., Yoshioka, K., Nitta, H.
    • 学会等名
      Asia-Oceania Congress on Medical Physics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Whole cancer visualization using gadobutrol-glucose solution and 7.0 T magnetic resonance imaging. Asia-Oceania Congress on Medical Physics2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, M., Sato, E., Sato, J., Ito, K., Moriyama, H., Hagiwara, O., Enomoto, T., Yoshida, R., Hayakawa, S., Sato, Y., Yoshida, S., Yoshioka, K., Nitta, H.
    • 学会等名
      Asia-Oceania Congress on Medical Physics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-sensitivity X-ray dosimeter using a current-to-voltage amplifier driven by a T-type feedback resistance of 35 GΩ2023

    • 著者名/発表者名
      Sato, E., Sato, J., Ito, K., Moriyama, H., Hagiwara, O., Enomoto, T., Watanabe, M., Sato, Y., Yoshida, S., Yoshioka, K., Nitta, H.
    • 学会等名
      Asia-Oceania Congress on Medical Physics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Energy-dispersive x-ray computed tomography utilizing beam hardening2023

    • 著者名/発表者名
      Sato, E., Ito, K., Moriyama, H., Yoshida, S., Yoshioka, K., Hagiwara, O., Enomoto, T., Watanabe, M., Nitta, H.
    • 学会等名
      SPIE Optics+Photonics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Red-ray computed tomography with high spatial resolutions2023

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara, O., Sato, E., Ito, K., Moriyama, H., Yoshida, S., Yoshioka, K., Enomoto, T., Watanabe, M., Nitta, H.
    • 学会等名
      SPIE Optics+Photonics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photon-counting x-ray computed tomography with high spatial resolutions2023

    • 著者名/発表者名
      Ito, K., Sato, E., Moriyama, H., Yoshida, S., Yoshioka, K., Hagiwara, O., Enomoto, T., Watanabe, M., Nitta, H.
    • 学会等名
      SPIE Optics+Photonics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ガドブトロール・グルコース溶液と7T-MRIを用いた癌造影2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤英一,渡邉学,佐藤裕一,吉田宗平,吉岡邦浩
    • 学会等名
      第123回日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ガドブトロール・グルコース溶液と7T-MRIを用いた癌造影2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤英一,佐藤裕一,吉田宗平,吉岡邦浩,渡邉学
    • 学会等名
      第55回日本生体医工学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Hypoxic-cancer visualization using meglumine-gadopentetate-glucose solution and 7.0-T magnetic resonance imaging2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤英一,吉田宗平,武田航太,佐藤裕一,吉岡邦浩,森山穂高,渡邉学
    • 学会等名
      第121回日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Triple-sensitivity high-spatial-resolution X-ray computed tomography using a 0.1-mm-focus tube and its beam-hardening effect2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤英一,小田泰行,吉田宗平,佐藤裕一,山口哲,有賀久哲,吉岡邦浩,渡邉学
    • 学会等名
      第121回日本医学物理学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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