超高磁場装置による拡散磁気共鳴スペクトル画像法を用いた脳内在性アミノ酸動態解析

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11877157
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 古谷 誠一 京都府立医科大学, 医学部, 助手 (10271173)
• 研究分担者: 永井 康雄 武田薬品工業株式会社, 創薬研究本部ビーエフ研究所, 部長研究員 ; 成瀬 昭二 京都府立医科大学, 医学部, 助教授 (50106407)
• キーワード: MRスペクトルスコピー / 化学シフト画像法 / 超高磁場磁気共鳴装置 / 緩和時間 / 脳内剤代謝物質 / EPI法 / 拡散強調スペクトルスコピー / ヒト脳スペクトルスコピー

研究概要

本研究の目標は超高磁場装置による脳内在性アミノ酸動態解析を確立することである。MRS法の持つ非侵襲的に生体からアミノ酸を測定する能力に、超高磁場磁気共鳴装置を用いてアミノ酸の拡散・緩和時間・化学反応時間などの情報を付加して実用的レベルで測定方法を確立し、動態を明らかにすることを目標としている。
超高磁場装置による拡散磁気共鳴スペクトル画像法を実現するために、これまでに開発・実用化してきた磁気共鳴スペクトル画像法の改善を実験用装置を用いてはかった。これまでに実用化してきたスピンエコー(SE)法・グラディエントエコー(GRE)法による励起を含めて総合的な最適化を図った。これらを超高磁場装置においても実用的なものとするため、基礎的な検討を現有する実験用装置および臨床装置の磁場を利用して測定できるマイクロイメージング装置(MR mics:城南電子)を用いて行った。MRS法は高速化が望まれるが、超高速画像法の応用であるEPI法やGRE法を用いた方法における拡散測定は現状では問題点が多く、SE法を用いた拡散測定が合理的であると考えられた。さらに、測定条件異なる装置での処理ソフトウェアーの開発・移植を同時並行的に行って、超高磁場装置に移植する方法を検討した。
超高磁場装置ではSE法を用いて、超高磁場人体用装置による測定を行った。超高磁場装置とこれまでの臨床用装置の能力の比較を行い、超高磁場装置の測定能力の確認を行った。また、拡散強調画像法を応用して脳内の神経走行を描出するテンソル画像を得ることができた。生体から拡散スペクトルを得るためには、生理的な動きを補正する必要があるが、現時点では十分な補正ができなかった。しかし、超高磁場装置ではスペクトルの分離がよく、かつ十分な信号が得られることがわかり、画像法での描出能の高さと組み合わせることによって、超高磁場磁気共鳴装置による拡散強調スペクトロスコピーの実現の目処を得ることができた。

研究成果

• [文献書誌] T Takegami,C Tanaka,S Naruse etc: "Mismatch between lactate and the apparent diffusion coefficient of water in progressive focal ischemia. "NMR in Biomed. (in print). (2001)
• [文献書誌] 成瀬昭二,田中忠蔵: "Functional MRI"整形・災害外科. 44(印刷中). (2001)
• [文献書誌] 田中忠蔵,成瀬昭二 ら: "f MRI"臨床画像. 16・12. 1406-1415 (2000)
• [文献書誌] 古谷誠一,成瀬昭二,山田恵,木津修,西村恒彦: "MRIによる多角的脳機能評価"新医療. 27・6. 42-45 (2000)
• [文献書誌] S Morimoto,S Sasaki,Ktakeda,S Furuya,S Naruse etc: "Decrease in Blood Pressure and Sympathetic Nerve Activity by Microvascular Decompression of the Rostal Ventrolateral Medulla in Essential Hypertension"Stroke. 30. 1707-1710 (1999)
• [文献書誌] 成瀬昭二,古谷誠一,田中忠蔵: "機能的MRI.脳科学ハンドブック:甘利俊一,外山敬介(編)"朝倉書店. 7 (2001)
• [文献書誌] Kimura T,Naruse S, et al: "Ultrafast Magnetic Resonance Imaging : Feasibility study of echo planar spectroscopic imaging for 3D 1H-CSI of human brain"Elsevier. 9 (1999)