磁気共鳴を用いた細胞の微視的構造と機能発現に関する研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18680037
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 関野 正樹 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (20401036)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 生物・生体工学 / 磁気共鳴 / 医用画像 / イメージング / 細胞膜

研究概要

本研究では,生体に含まれる水の拡散の磁気共鳴イメージング(MRI)を通じて,細胞の大きさなどの微視的構造と,それに深く関わる生体組織の導電率や細胞膜透過率などを推定する手法を提案した.シミュレーションや動物のMRI 測定などを通じて,提案手法の有用性を示した.

研究成果

• [雑誌論文] Estimation of cell membrane permeability and intracellular diffusion coefficient of the human gray matter (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Imae, H. Shinohara, M. Sekino, S. Ueno, H. Ohsaki, K. Mima, and K. Ohtomo
  • 雑誌名: Magnetic Resonance in Medical Sciences vol.8, ページ: 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging of electric permittivity and conductivity using MRI (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Sekino, S. Tatara, and H. Ohsaki
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics vol.44 ページ: 4460-4463
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discriminative detection of extracellular and intracellular sodiums in nerve fibers by magnetic resonance spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Yamaguchi-Sekino, H. Tatsuoka, M. Sekino, H. Ohsaki, Y. Abe, and S. Ueno
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics vol.44 ページ: 4500-4502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Minimization of Computational Errors in Diffusion Simulation of Nuclear Magnetization (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Imae, H. Shinohara, M. Sekino, H. Ohsaki, S. Ueno, K. Mima, and K. Ootomo
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics vol.44 ページ: 4496-4499
  • 査読あり
• [雑誌論文] FDTD simulations of RF electromagnetic fields and signal inhomogeneities in ultrahigh-field MRI systems (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Sekino, D. Kim, and H. Ohsaki
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics vol.103 ページ: 07A318
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of cell membrane permeability of the rat brain using diffusion magnetic resonance imaging (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Imae, H. Shinohara, M. Sekino, S. Ueno, H. Ohsaki, K. Mima, and K. Ootomo
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics vol.103 ページ: 07A311
  • 査読あり
• [雑誌論文] 拡散MRI を用いたラットの細胞膜透過率評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 今江禄一, 篠原広行, 関野正樹, 上野照剛, 大崎博之, 美馬和男, 大友邦
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan vol.32 ページ: 491-494
  • 査読あり
• [雑誌論文] MRIを用いた誘電率と導電率のイメージング (2008)
  • 著者名/発表者名: 多田羅智史, 関野正樹, 栗林秀人, 大崎博之
  • 雑誌名: 日本AEM学会誌 vol.16 ページ: 20-26
  • 査読あり
• [雑誌論文] 最新MRI技術 (2008)
  • 著者名/発表者名: 上野照剛, 関野正樹, 大崎博之
  • 雑誌名: 映像情報メディア学会誌 vol.62 ページ: 494-499
  • 査読あり
• [雑誌論文] q-space MRIによる再生軟骨および関節軟骨の組織評価法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮田昌悟, 関野正樹, 大崎博之, 牛田多加志
  • 雑誌名: 日本磁気共鳴医学会雑誌 vol.28 ページ: 92-94
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iron hydroxide nanoparticles coated with poly(ethylene glycol)-poly(aspartic acid) block copolymer as novel magnetic resonance contrast agents for in vivo cancer imaging (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Kumagai, Y. Imai, T. Nakamura, Y. Yamasaki, M. Sekino, S. Ueno, K. Hanaoka, K. Kikuchi, T. Nagano, E. Kaneko, K. Shimokado, and K. Kataoka
  • 雑誌名: Colloids and Surfaces B: Biointerfaces vol.56 ページ: 174-181
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic resonance imaging of electric properties in living bodies (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Sekino, and S. Ueno
  • 雑誌名: Biocybernetics and Biomedical Engineering vol.27 ページ: 175-182
  • 査読あり
• [雑誌論文] MRIにおける画素サイズより小さい試料の計測と定量化誤差 (2007)
  • 著者名/発表者名: 関野正樹, 上野照剛, 大崎博之
  • 雑誌名: 日本AEM学会誌 vol.15 ページ: 76-82
  • 査読あり
• [雑誌論文] 生体組織の機械的変形が組織内水分子の拡散に与える効果 (2007)
  • 著者名/発表者名: 田中堅一郎, 関野正樹, 今江禄一, 上野照剛, 大崎博之, 美馬和男
  • 雑誌名: 日本応用磁気学会誌 vol.31 ページ: 283-287
  • 査読あり
• [雑誌論文] 生体内水分子の磁化拡散シミュレーションにおける離散化誤差を最小とする条件 (2007)
  • 著者名/発表者名: 今江禄一, 篠原廣行, 関野正樹, 上野照剛, 大崎博之, 美馬和男, 大友邦
  • 雑誌名: 日本応用磁気学会誌 vol.31 ページ: 279-282
  • 査読あり
• [雑誌論文] Retrograde cerebral perfusion with intermittent pressure augmentation provides adequate neuroprotection : diffusion- and perfusion-weighted magnetic resonance imaging study in an experimental canine model (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Kawata, M. Sekino, S. Takamoto, S. Ueno, S. Yamaguchi, K. Kitahori, H. Tsukihara, Y. Suematsu, M. Ono, N. Motomura, T. Morota, and A. Murakami
  • 雑誌名: The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery vol.132 ページ: 933-940
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toward detection of transient changes in magnetic resonance signal intensity arising from neuronal electrical activities
  • 著者名/発表者名: M. Sekino, H. Ohsaki, S. Yamaguchi-Sekino, and S. Ueno
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics (掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-frequency conductivity tensor of rat brain tissues inferred from diffusion MRI
  • 著者名/発表者名: M. Sekino, H. Ohsaki, S. Yamaguchi-Sekino, N. Iriguchi, and S. Ueno
  • 雑誌名: Bioelectromagnetics (掲載確定)
  • 査読あり
• [学会発表] Detection of transient changes in magnetic resonance signal intensity arising from neuronal electrical activities (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Sekino, H. Ohsaki, S. Yamaguchi-Sekino, and S. Ueno
  • 学会等名: IEEE International Magnetics Conference
  • 発表場所: Sacramento, USA
  • 年月日: 2009-05-06
• [学会発表] Multidirectional RF coils for MRI (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Takemoto, M. Migita, N. Mizuuchi, K. Maruyama, T. Moroi, T. Sueyoshi, M. Sekino, and N. Iriguchi
  • 学会等名: 2009 IEEE/ICME International Conference on Complex Medical Engineering
  • 発表場所: Tempe, USA
  • 年月日: 2009-04-09
• [学会発表] Detection of neuronal electrical activities using MRI (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Sekino, S. Yamaguchi-Sekino, H. Ohsaki, and S. Ueno
  • 学会等名: International Conference on Biomagnetism
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2008-08-27
• [学会発表] Recent advances in impedance MRI (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Ueno, and M. Sekino
  • 学会等名: URSI General Assembly
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2008-08-14
• [学会発表] Recent advances in electric current MRI (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Sekino, S. Yamaguchi-Sekino, H. Ohsaki, and S. Ueno
  • 学会等名: URSI General Assembly
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2008-08-14
• [学会発表] RF and imaging technology for high field MRI (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Sekino, S. Yamaguchi-Sekino, S. Ueno, and H. Ohsaki
  • 学会等名: NeuroSpin/CEA-University of Tokyo Workshop
  • 発表場所: Saclay, France
  • 年月日: 2008-05-21
• [学会発表] Discriminative detection of extracellular and intracellular sodiums in nerve fibers by magnetic resonance spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Yamaguchi-Sekino, H. Tatsuoka, M. Sekino, H. Ohsaki, Y. Abe, and S. Ueno
  • 学会等名: IEEE International Magnetics Conference
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2008-05-08
• [学会発表] Minimization of computational errors in diffusion simulation of nuclear magnetization (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Imae, H. Shinohara, M. Sekino, H. Ohsaki, S. Ueno, K. Mima, and K. Ootomo
  • 学会等名: IEEE International Magnetics Conference
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2008-05-08
• [学会発表] Imaging of electric permittivity and conductivity using MRI (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Sekino, S. Tatara, and H. Ohsaki
  • 学会等名: IEEE International Magnetics Conference
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2008-05-06
• [学会発表] Magnetic resonance imaging of neuronal electrical activities in the rat brain (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Sekino, S. Ueno, and H. Ohsaki
  • 学会等名: 52nd Magnetism and Magnetic Materials Conference
  • 発表場所: Tampa, USA
  • 年月日: 2007-11-08
• [学会発表] FDTD simulations of RF magnetic fields and signal inhomogeneities in high-field MRI systems (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Sekino, D. Kim, and H. Ohsaki
  • 学会等名: 52nd Magnetism and Magnetic Materials Conference
  • 発表場所: Tampa, USA
  • 年月日: 2007-11-08
• [学会発表] Estimation of cell membrane permeability of the rat brain using diffusion magnetic resonance imaging (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Imae, H. Shinohara, M. Sekino, S. Ueno, H. Ohsaki, K. Mima, and K. Ootomo
  • 学会等名: 52nd Magnetism and Magnetic Materials Conference
  • 発表場所: Tampa, USA
  • 年月日: 2007-11-08
• [学会発表] RF absorption in the human head in ultrahigh-field magnetic resonance imaging systems of up to 11.7 T (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Sekino, D. Kim, S. Ueno, and H. Ohsaki
  • 学会等名: 29th Annual Meeting of the Bioelectromagnetics Society
  • 発表場所: Kanazawa, Japan
  • 年月日: 2007-06-12
• [学会発表] Optimal computational errors in diffusion simulation of nuclear magnetization in water molecules (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Imae, H. Shinohara, M. Sekino, S. Ueno, H. Ohsaki, K. Mima, and K. Ootomo
  • 学会等名: 29th Annual Meeting of the Bioelectromagnetics Society
  • 発表場所: Kanazawa, Japan
  • 年月日: 2007-06-11
• [学会発表] Changes in diffusion properties of biological tissues associated with mechanical strain (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka, T. Imae, M. Sekino, S. Ueno, H. Ohsaki, and K. Mima
  • 学会等名: 29th Annual Meeting of the Bioelectromagnetics Society
  • 発表場所: Kanazawa, Japan
  • 年月日: 2007-06-11
• [学会発表] FDTD simulations of RF inhomogeneities in ultrahigh-field MRI systems of up to 11.7 T (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Sekino, S. Ueno, and H. Ohsaki
  • 学会等名: ISMRM-ESMRMB Joint Annual Meeting
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2007-05-21
• [学会発表] Magnetic resonance imaging of water diffusion and cell microstructures in biological tissues (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Sekino, S. Ueno, and H. Ohsaki
  • 学会等名: Seoul National University - University of Tokyo Joint Seminar on Electrical Engineering
  • 発表場所: Seoul, South Korea
  • 年月日: 2007-02-28