| 研究概要 |
「目的」磁気共鳴法(MR)による"神経細胞再生"に関するin vivo画像解析法の開発とそれによる損傷脳の回復の解析への応用、さらには可及的な臨床的展開を目的として基礎的研究を行った。
「方法」以下の技法を開発・改良してin vivoでニューロンの再生過程を画像解析する方法を確立し、実際の動物実験脳損傷モデルで応用を行った。さらには、これらを臨床装置へ適用し、臨床例での解析・検討を試みた。即ち、(1)拡散強調テンソル画像法を用いて、神経線維の再生の方向性や連絡性を画像化した、(2)ニューロンの電気的興奮をMRIにてin vivoで画像化した。(3)2次元磁気共鳴スペクトル法(2D-MRS)を開発・実用化して、神経細胞特有のアミノ酸(NAA、Glulamate等)の分布と代謝を画像解析し、再生ニューロンの代謝活性を解析した。(4)血管内の水分子をtraccrとする非侵襲的脳血流画像法を得て、ニューロン再生との再開通組織血流量変化の関係を解析した。
「結果」既開発の方法を基にニューロン再生法として発展させ、動物基礎実験での適用と臨床応用への可能性を検討した。装置は、実験装置(Bruker Biospec,4.7T)と臨床装置(GE Signa LX,3.0T)を用いた。
(1)超高速拡散テンソル画像法による神経線維走行描出画像(Fiber tracking Imaging)の実用化:EP1拡散強調画像からテンソル画像を作成し、その連続性を追跡して脳内の神経線維の3次元方向性の画像描出法を確立した。ニューロン再生時での線維連絡の解析に用いることができることが判明した。
(2)神経細胞興奮画像法によるニューロン電気活動の解析:神経細胞の興奮にて生じるシナプスでのCa^<2+>の出入りを、共に動くMn^<2+>を媒体としてEPIで画像化する方法(Dynamic activity-induced manganese dependent(DAIM)MRI)を開発して発展させた。ニューロン再生を直視化でき動物実験に適用できた。
(3)2次元磁気共鳴スペクトル法(2D-MRS)の開発・実用化:従来のMRS法では不可能であった神経細胞特有のアミノ酸(NAA、Glutamate等)の分布の画像解析を可能にした。脳虚血病巣などの脳損傷時および再生過程のニューロンの代謝変化のin vivo画像解析に用いることが可能であった。
(4)非侵襲的脳血流画像法による脳組織の血流再開通の検討:血管内の水分子を指標とする非侵襲的脳血流画像法を可能にした。ニューロン再生を脳血流再灌流の観点から解析できる可能性が示された。
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