| 研究課題/領域番号 |
24591795
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| 研究機関 | 明治国際医療大学 |
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研究代表者 |
渡邉 康晴 明治国際医療大学, 医学教育研究センター, 講師 (90454537)
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| 研究分担者 |
梅田 雅宏 明治国際医療大学, 医学教育研究センター, 教授 (60223608)
田口 大輔 帝京大学, 医療技術学部, 講師 (00390112) [辞退]
木村 啓作 明治国際医療大学, 鍼灸学部, 助教 (50454533)
村瀬 智一 明治国際医療大学, 医学教育研究センター, 客員助教 (00708943)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | MRI / 筋 / 脂肪 / 水分子 / 拡散強調画像 / 粘性 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題は，生体内の水分子の動きを介して生体組織の「粘性」を反映した画像の作成を目的とする．外部から振動刺激を与えて生体を変形させ，組織変形と変形復元によって生じる水分子の動きを，拡散強調画像を用いて画像化する．
昨年度までに生体組織に押圧を与えて変形させ，押圧（変形時）と除圧（変形復元時）の水分子の動きを観測した．その結果，変形時と変形復元時で，水分子が動く領域が異なること，すなわち変形時と変形復元時で組織内の水の移動ルートが異なることを明らかにした．
粘性は主に変形復元時に関わる指標であり，変形復元に注目して研究を進めている．平成26年度は，変形復元に関わる要素の解析を進めた．変形復元時には筋血流が重要な役目を果たしていること，除圧された組織に血流が入り込むことで速やかに変形が復元していることを確認した．これらのデータを詳しく解析すると，被験者の体格によって変形復元時の水の動き（eigenvalue）が変化する可能性が示唆された．この要素を明らかにするため，正常体型群と肥満体型群の2群間で筋内の水の移動動態に違いがあるかどうかを検討した．肥満体型群では下肢の筋内脂肪率が正常体型群よりも有意に高く，筋内脂肪率が高い筋では安静時のeigenvalueが正常体型群よりも減少していた．肥満とりわけメタボリックシンドロームに陥ると，血管平滑筋の作用によって筋血流が減少することが動物実験で明らかになっている．今回の結果は，肥満によって筋血流が低下すると組織変形時の復元力が減少する事実を明らかにした．また同時に，拡散強調画像法が肥満や糖尿病患者の筋血流スクリーニングとして活用できる可能性を示している．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
申請時の想定通りに研究が進んでいない最も大きな要因は，変形時と変形復元時で組織内の水移動ルートが異なることである．本研究課題の申請時には，変形時と変形復元時で組織内の水移動ルートが異なることを示す先行の知見はなく、変形時と変形復元時の水移動ルートが異なるとは予想していなかった。水移動ルートが異ならなければ，変形時と変形復元時のデータを比較検討することが可能である．具体的には，水移動の方向の算出と平均速度の算出を行って、方向補正をした変形時の速度と変形復元時の速度の比から、観測上の粘性率の算出ができると想定していた．しかしながら、水移動ルートが大きく異なっている場合，観測上の粘性率の算出はできない．
加えて被験者の体格がバイアスであったことも研究進捗を遅らせる原因の一つとなった。体格によるeigenvalueの違いは昨年度の段階で把握していたが、その原因を皮下脂肪厚の違いによる押圧刺激への応答のバラツキと考えていた．本年度の成果によって筋血流が粘性に関わることは判明したものの，「皮下脂肪がコンタミの原因なのでは」という先入観が研究進捗の遅れにつながった側面があることは否定できない。
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| 今後の研究の推進方策 |
前述のように変形時と変形復元時で組織内の水移動ルートが異なるため，申請時に構想した「変形時と変形復元時のデータを比較検討する方法」によって粘性を見積もることは困難な状況にある．
粘性および変形復元に関わる要素の解析を継続する．粘性が高い状態とは，変形復元時に抵抗が多い状態と解釈される．従って，種々の状態下における変形復元時の水の動きを観測し，その速度と方向を測定すれば，相対的評価であるが粘性の判定が可能である．
筋血流が変形復元に大きく影響することから，さまざまな血流状態における組織復元時の水移動の動態を解析する．具体的には駆血による血流の制限，運動や加温による血流の増加の状態で変形復元時の解析を行う．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
24・25年度において使用装置の変更および被験者間のデータのばらつきに起因する実験計画の変更が生じた。計画の遅延が発生したことから、研究期間を1年間延長し、27年度までとしたため次年度使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
追加データの測定および解析に必要な電子部品およびソフトウエアの購入費用や被験者等への謝金に使用する他、本研究で得られた成果の公表のための学会出張旅費、論文投稿費用として拠出する予定である。
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