2012 年度実施状況報告書

磁気共鳴画像法による生体内温度分布を用いた骨格筋クーリングの検証

研究課題

研究課題/領域番号	23650362
研究機関	和歌山県立医科大学
研究代表者	馬渕博行和歌山県立医科大学, みらい医療推進センター, 研究員 (50365508)
研究分担者	藤堂幸宏独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ医学研究部, 放射線技師 (30601075) 俵紀行独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ医学研究部, 研究員 (30344279) 高橋英幸独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学研究部, 研究員 (00292540) 奥脇透独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ医学研究部, 研究員 (20274871) 赤木亮太独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学研究部, 研究員 (20581458) 三井利仁和歌山県立医科大学, みらい医療推進学講座, 助教 (70564186)
キーワード	骨格筋 / 磁気共鳴画像法 / クーリング / コンディショニング
研究概要	本研究では、磁気共鳴画像法（以下、MRI）を用い、骨格筋に対するクーリングの効果を非侵襲的に検証し、現場へ活用するための科学的エビデンスとして確立させるため、縦断的・横断的に検討を行っている。MRIの指標のひとつであるT1値は、熱振動としてエネルギー放出を計測している縦緩和を示しており熱依存性が高い。これを基に、形態画像とT1値の分布を兼ね合わせ可視化した『MRI-T1map』を作成することで、視覚的に部位の同定が可能となることから生体内骨格筋に対するクーリングの効果を非侵襲的に検証することを目的としている。平成２３年度は、電解質を含んだ水溶液を異なる温度に設定し、MRI-T1mapが有用であるかの検証を行った。この結果、水溶液の温度変化に伴い、T1値も変動し、可視化が可能であることが明らかとされた。さらに、骨格筋に対し、約５℃の水を循環させたクーリングパッドをあて、骨格筋の温度変化についてMRI-T1mapが有用であるかの検証を行った。その結果、水溶液の温度変化とともに骨格筋のT1値が変化し、可視化が可能であることが示唆された。平成２４年度は、平成２３年度実施した測定手法について、妥当性の検討・確認を行った。MRIの代表的な指標として、T1値とT2値が挙げられるため、水溶液及び骨格筋において温度によるT1値及びT2値の変化を検証した。この結果、温度変化に関して、水溶液ではT2値では温度に依存した変化はみられないが、T1値は温度の上昇とともに増加し、温度の低下とともに値が減少することが確認された。運動を行うことでの骨格筋筋温度の変化についてもT1値及びT2値にて検討を行った。その結果、T1値のみ温度の上昇が確認された。平成２３年度及び平成２４年度実施した研究により、生体内における温度変化がMRI-T1mapにより明らかになった。
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研究分担者の協力により、被験者集め、装置の操作、データの解析等が順調に進展している。磁気共鳴画像法（以下、MRI）における代表的な指標としてT1値、T2値が挙げられる。T1値は熱振動をエネルギー放出を計測している縦緩和を指標としているので、このT1値を基に、形態画像をT1値の分布を重ね合わせ可視化した『T1map』を作成することで、視覚的に部位の同定が可能であることが確認された。平成２３年度では、電解質入り水溶液及び生体内で生じた温度変化がMRI-T1mapにより可視化できることが確認された。平成２４年度では、平成２３年度に行った実験内容の妥当性を高めるため、電解質入り水溶液及び生体内での温度変化がT1値及びT2値に現れるか検証を行った。その結果、T1値のみ変化が現れたため、この測定手法の妥当性が確認された。今年度は、さらに現場でのエビデンス確立を目指し、MRIにて検証された方法を基にさらに応用できる手法の確立に取り組んでいく。
今後の研究の推進方策	平成２３年度及び平成２４年度で、骨格筋内での温度変化がMRI-T1mapにて可視化が可能であることが検証された。平成２５年度は、更に臨床現場及びスポーツ現場での応用可能なエビデンスを確立に向けた取り組みを行う予定である。
次年度の研究費の使用計画	これまでに得られた成果を更に臨床現場及びスポーツ現場での活用を想定した研究を実施するための費用として充てたいと考えている。平成２４年度は、研究発表の機会が得られなかったため、平成２５年度は成果報告を行うために研究費を使用する予定である。