脳内水動態解明のためのMRIを用いた移流拡散同時解析法の理論構築と開発

• 研究課題/領域番号: 25K15857
• 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90110:生体医工学関連
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 尾藤 良孝 北海道大学, 医学研究院, 特任講師 (80789595)
• 研究分担者: 亀田 浩之 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (70829887) ; 工藤 與亮 北海道大学, 医学研究院, 教授 (10374232) ; 大谷 智仁 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (40778990)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2027年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2026年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2025年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 水動態 / MRI / 拡散 / 移流 / 生体モデル

研究開始時の研究の概要

脳内水動態は脳の恒常性維持に関連し高い注目を集めている。水動態は、水の集団としての移動を表す移流と水分子のランダムな運動を表す拡散で構成される。血流や細胞内液などそれぞれ移流と拡散単独と見做せる系については解析法が確立されているが、脳脊髄液と間質液から成る移流拡散が混在した複雑な系については有効な解析法が実現されていない。これに対し、本研究では、移流と拡散の混合を疑似拡散として計測するLow b-value Diffusion Tensor Imaging (Low-b DTI)法に基づき、脳内水動態に広く適用可能な理論構築、および生体モデリングと計算流体力学を応用した解析方法の開発を行う。