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2017 年度 実施状況報告書

化学交換飽和移動MRIを用いた無侵襲な脳内薬剤濃度画像化技術開発と疾病応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K15574
研究機関新潟大学

研究代表者

五十嵐 博中  新潟大学, 脳研究所, 教授 (20231128)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードMRI / CEST / 脳虚血
研究実績の概要

平成29年度は新規フィッティングアルゴリズム導入による画像処理プログラムの最適化、マウス生体における照射パルスの最適化、および脳虚血におけるFlufenamic Acid(FA)の効果の検証を行った。画像ショルプログラムについてはB0の補正とともに、B1の補正を導入し、さらにCESTにて得られたZ-spectraを正確にfittingすることによって定量性を上げるために、Z-specteraをBloch方程式および組織重緩和時間(T1)から導き出された理想的なfitting曲線の重なりとしてfittingするアルゴリズムを導入し、溶液での定量性の向上を確認した上で、生体測定に導入した。照射パルスについては生体においては正常マウスにFAを投与するモデルを用い照射パルス波形、パルス長、パルス間隔等の最適化を行い、MRIシステムのduty cycleが許す限りパルス間のギャップを短くすることにより定量性を向上が見られることを確認、現在パルス間隔を従来の10msから2msに短縮した撮像法を採用している。また、薬剤効果の検証に関しては、虚血24時間後の脳虚血体積の減少効果を基準とし、FAの神経細胞保護効果を薬剤投与時間を虚血前、虚血中、虚血後で検討した。その結果、虚血前投与で認められるFAの神経細胞保護効果が虚血導入後投与では減弱しており、これが脳組織内薬剤分布の差異によるものであるかをCESTにて検証している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

実験計画における平性30年度以降の予定は順調に進捗しており。昨年度生じた生体における照射パルス最適化の問題も解決し、脳虚血モデルによる生体を用いた検証を進めている。

今後の研究の推進方策

測定およびモデルの条件設定を終え、最終的な課題である薬剤効果と脳内Flufenamic acid濃度における相関関係の有無を検証する。

次年度使用額が生じた理由

為替差額により、日本円においてフルフェム酸ナトリウムが当初予定額(400.000円)より安価になり、21.994円の差額が生じた。本年度の消耗品費として充てる予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件)

  • [雑誌論文] Reliable diagnosis of IDH-mutant glioblastoma by 2-hydroxyglutarate detection: a study by 3-T magnetic resonance spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Natsumeda Manabu、Motohashi Kunio、Igarashi Hironaka、Nozawa Takanori、Abe Hideaki、Tsukamoto Yoshihiro、Ogura Ryosuke、Okada Masayasu、Kobayashi Tsutomu、Aoki Hiroshi、Takahashi Hitoshi、Kakita Akiyoshi、Okamoto Kouichirou、Nakada Tsutomu、Fujii Yukihiko
    • 雑誌名

      Neurosurgical Review

      巻: 41 ページ: 641~647

    • DOI

      10.1007/s10143-017-0908-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic Resonance Imaging of Neurotransmitter-Related Molecules2017

    • 著者名/発表者名
      Igarashi Hironaka、Ueki Satoshi、Ohno Ken、Ohkubo Masaki、Suzuki Yuji
    • 雑誌名

      J Nippon Med Sch

      巻: 84 ページ: 160~164

    • DOI

      10.1272/jnms.84.160

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Slow Accumulations of Neural Activities in Multiple Cortical Regions Precede Self-Initiation of Movement: An Event-Related fMRI Study2017

    • 著者名/発表者名
      Sakata H, Itoh K, Suzuki Y, Nakamura K, Watanabe M, Igarashi H, Nakada T.
    • 雑誌名

      eNeuro.

      巻: 4 ページ: pii:0183-17

    • DOI

      10.1523/ENEURO.0183-17.2017

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aquaporin-4 Functionality and Virchow-Robin Space Water Dynamics: Physiological Model for Neurovascular Coupling and Glymphatic Flow2017

    • 著者名/発表者名
      Nakada Tsutomu、Kwee Ingrid、Igarashi Hironaka、Suzuki Yuji
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 18 ページ: 1798~1798

    • DOI

      10.3390/ijms18081798

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Maturational decrease of glutamate in the human cerebral cortex from childhood to young adulthood: a 1H-MR spectroscopy study2017

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Mami、Suzuki Yuji、Yamada Kenichi、Ueki Satoshi、Watanabe Masaki、Igarashi Hironaka、Nakada Tsutomu
    • 雑誌名

      Pediatr Res

      巻: 82 ページ: 749~752

    • DOI

      10.1038/pr.2017.101

    • 査読あり

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公開日: 2018-12-17  

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