MR顕微鏡による胎児画像データベースの構築と人体発生学教育研究支援システムの開発

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13557001
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 塩田 浩平 京都大学, 医学研究科, 教授 (80109529)
• 研究分担者: 水田 忍 京都大学, 学術情報メディアセンター, 助手 (40314265) ; 美濃 導彦 京都大学, 学術情報メディアセンター, 教授 (70166099) ; 松田 哲也 京都大学, 情報学研究科, 教授 (00209561) ; 巨瀬 勝美 筑波大学, 物理工学系, 教授 (60186690) ; 富樫 かおり 京都大学, 医学研究科, 助教授 (90135484)
• キーワード: MR顕微鏡 / ヒト胚子 / 器官発生 / データベース / 発生学

研究概要

分担研究者の一人巨瀬が開発した新しい型のMR顕微鏡を用い、京都大学医学研究科附属先天異常標本解析センターに所蔵される器官形成期ヒト胚子のMR画像を蓄積し、データベースの一部を構築した。本年度は、受精後7〜8週の正常胚子約1000例を撮像した。MR顕微鏡には1.0T永久磁石を用い、T1強調画像にて撮像を行い(TR=100ms,TE=8-12ms,128x128x128image voxels)、最適条件を設定した。分解能50-200μmで、1体当たり約8時間で撮像を行い、内部主要器官の形態を診断し得る極めて良好なMR画像を得ることに成功した。多数例の胚子を効率的に撮像してデータベース化するため、2.34T超伝導磁石を用いた4チャンネル並行型MR顕微鏡(super-parallel MR microscope)を新たに開発し、数千例の標本の断面と3次元画像を約2年間でデータベース化する目処が立った。
上記MR画像をもとに、ヒト胎児の発生過程を経時的に動画表示するソフトウェアを開発し、全身の外表、頭部顔面、四肢、心臓大血管、消化管について、それぞれの器官発生を三次元画像で表示するプログラムを完成した。これは実際のヒト胚子のMR画像に基づく科学的に正確なもので、世界に類例がない。これらの画像を利用して、大学学部レベルの医学生物学教育に利用できる教育用プログラムと付随の自学的教材のプロトタイプを作成した。

研究成果

• [文献書誌] Shiota, K., et al.: "3D MR microscopy of staged human embryos : The Kyoto Human Embryo 3D Visualization Project"Birth Defects Research A. 67・5. 352 (2003)
• [文献書誌] Saitsu, H., et al.: "Spatial and temporal expression of folate-binding protein 1 (Fbp1) is closely associated with anterior neural tube closure in mice"Developmental Dynamics. 226・1. 112-117 (2003)
• [文献書誌] Komatsu, S., et al.: "A quantitative study of the facial nerve in mice prenatally exposed to ethanol"Congenital Anomalies. 43・1. 41-45 (2003)
• [文献書誌] Kose, K., et al.: "Super-parallel MR microscope"Magnetic Resonance Medicine. 50・1. 183-189 (2003)
• [文献書誌] Kose, K., et al.: "Three-dimensional snow images by MR microscopy"Magnetic Resonance Imaging. 21・3-4. 351-354 (2003)