安定同位体標識を用いたMR法による脳死患者の脳・肝機能ステージング

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07408028
• 研究種目: 一般研究(A)
• 研究機関: 滋賀医科大学
• 研究代表者: 犬伏 俊郎 滋賀医科大学, 分子神経生物学研究センター, 教授 (20213142)
• 研究分担者: 森川 茂廣 滋賀医科大学, 分子神経生物学研究センター, 助教授 (60220042) ; 半田 譲二 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (60025583) ; 小玉 正智 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (50079836) ; 小澤 和恵 滋賀医科大学, 医学部, 副学長 (00026858)
• キーワード: 脳死 / ^<13>C NMR / 多量子遷移 / デカップリング / 肝代謝機能 / 代謝動態 / 生体NMR

研究概要

本年度はMR装置の開発と小動物モデルによる脳と肝臓の代謝機能評価法について検討した。これらの結果をまとめると次の様になる。
1.二重共鳴機能の人体用MR装置への導入
現在稼動中の臨床画像用MR装置に広帯域の他核RFチャンネルを導入した。八の字形^1H用コイルと円形^<13>C用コイルを持つ^<13>C-^1H二重同調MR信号検出器を自作、これを用いて^1Hデカップリング、及び、核からのオーバーハウザ-効果により^<13>C NMR信号の大幅な増強が得られ、人体から^<13>C NMRスペクトルが容易に測定できる様になった。また、このRFチャンネルを既存MR装置と同期させることにより多量子遷移による^<13>C核の^1Hによる間接検出を可能にするプログラミングを終え、臨床画像用MR装置で^<13>C NMR信号の^1H核による間接的検出が可能になった。
2.小動物モデルとしてのラットにおける脳内循環代謝
ラットの脳に実験的梗塞モデルを作成し、虚血中、及び、虚血解除後、種々のMR画像法、及び^<31>P、^1H化学シフト画像により脳微小循環の局所的変化を追跡し、虚血負荷の持続時間と血流容量が脳の代謝動態におよぼす効果を解析した。
3.ラット肝臓機能の^<31>P、^<13>C NMRによる評価法の開発
ラット肝臓に阻血負荷を加え、血流再開後の肝機能をリン酸エネルギー代謝と^<13>C標識グルコース並びにアラニンの肝臓への取り込みを^<31>P、及び^<13>C NMRにより調べた。これによると、リン酸エネルギー代謝よりもグルコースの取り込みが肝機能を反映すること、また、肝臓でのgluconeogenesisとglycogenesisがATPのレベルに支配されていること等が分かった。

研究成果

• [文献書誌] Morikawa S,et al: "Long-term observation of in vivo ^<31>P NMR spectra in carbon tetrachloride intoxicated rabbit liver using implanted wireless surface coil." NMR Biomed.8. 3-8 (1995)
• [文献書誌] Nabeshima M,et al: "Evaluation of protective effects of prostaglandin E1 on ischemic liver damage with in vivo ^<31>P-MR spectroscopy." Magn.Reson.Med.34. 457-461 (1995)
• [文献書誌] Yanabu N,et al: "Evaluation of water molecules in the cold-preserved rat liver by proton magnetidc resonance imaging." Eur.Surg.Res.27. 353-362 (1995)
• [文献書誌] Yabe T,et al: "Quantitative measurements of cardiac phosphorus metabolites in coronary artery disease by ^<31>P Magnetic resonance spectroscopy." Circulation. 92. 15-23 (1995)
• [文献書誌] Nakasu Y,et al: "Diffusion-weighted MR in experimental sustained seizures elicited with kainic acid." Am.J.Neuroradiol.16. 1185-1192 (1995)
• [文献書誌] Kato T,et al: "Latralized Abnormality of High Energy Phosphate Metsabolism in the Frontal Lobes of Patients with Bipolar Disorder Detected by Phase-Encoded ^<31>P-MRS." Psychol.Med.25. 557-566 (1995)