多量子磁気共鳴画像法による生体組織の「結合水」画像の開発

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11694305
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 瀬尾 芳輝 京都府立医科大学, 医学部, 講師 (90179317)
• 研究分担者: 日下 義章 京都府立医科大学, 医学部, 講師 (40205068)
• キーワード: 水分子 / 双極子緩和 / 四極子緩和 / 多量子フィルターNMR法 / 化学シフト画像 / 腱・靭帯 / 関節軟骨 / 末梢神経

研究概要

新しい生理機能画像法として、二量子フィルターNMR法にスペクトロスコピック画像法を適用し、生体内の「構造化」された水分子(結合水)を選択的に画像化することを目的とした国際共同研究を行った。
平成12年度は、複雑な構造を持つ関節軟骨についての研究を軸に大きく進展した。ア)角度可変型H-1/H-2プローブ、および、世界で初の角度可変型圧迫試験器を完成させた。関節軟骨を最大0.75MPaの荷重下に、任意の角度でH-1・H-2多量子磁気共鳴画像測定法が行えるようになった。イ)角度可変型H-1/H-2プローブにより測定を行い、関節軟骨のコラーゲン繊維の複雑な三次元的構造を明らかにする為に、現在、データの解析を進めつつある。ウ)角度可変型圧迫試験器により、荷重負荷時のコラーゲン繊維の三次元的構造のゆがみを定量的に明らかにする測定を開始した。表層部・移行部において大きな、構造変化が生じていることが明らかになった。2001年中に最終結果が出せるものと考えている。エ)多量子磁気共鳴化学シフト画像の高速化を進め、数分間での測定を可能とした。これは、将来的な臨床医学への応用に必要な技術的要請を満足するものと考えられる。また、オ)種々の生体組織に適用し基礎データを蓄積した。以上の結果については、学術雑誌に発表し、また、国際磁気共鳴医学会やアメリカ整形外科基礎学会などに報告し、学会での評価を得た。

研究成果

• [文献書誌] Takamiya,H.,Kusaka,Y.,Seo,Y.,Noguchi,M.,Ikoma,K., et al.: "Characteristics of proton NMR T2 relaxation of water in the normal and regenerating tendon."Jpn.J.Physiol.. 50(6). 569-576 (2000)
• [文献書誌] Navon,G.,Shinar,H.,Eliav,U.,Seo,Y.: "Multiquantum filters and order in tissues."NMR in Biomedicine. (in press). (2001)
• [文献書誌] Kusaka,Y.,Nakajima,S.,Uemura,O.,Aoshiba,O.,Seo,Y.,Hirasawa,Y.: "Intradiscal solid phase displacement as a determinant of the centripetal fluid shift in the loaded intervertebral disc."Spine. (in press). (2001)