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2016 年度 実績報告書

MRI情報を活用した頭蓋内血流と髄液循環動態の流体力学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 26462220
研究機関東海大学

研究代表者

松前 光紀  東海大学, 医学部, 教授 (20209604)

研究分担者 厚見 秀樹  東海大学, 医学部, 准教授 (30307269)
反町 隆俊  東海大学, 医学部, 教授 (50534731)
黒田 輝  東海大学, 情報理工学部, 教授 (70205243)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードMRI / 温度 / 脳腫瘍 / レーザー / シミュレーション
研究実績の概要

MRI温度計測の情報を活用しレーザー温熱治療のモニタリングとその制御ができるか研究を行った。その結果、ファントムを用いた実験で対象物の温度を非侵襲的に±0.5℃の制度で計測できることが判明した。また温度情報を素早く可視化するため、コンソール上にカラー表示できるシステムを開発した。MRIより得られた温度情報を基に、半導体レーザー発振システムへのフィードバックシステムを構築した。レーザーファイバー先端部から射出されるレーザー光は高温のため、組織の炭化を誘発することが問題であることが判明し、その対策として斜光システムや多焦点レーザーファイバーシステムの導入が有効であることが判明した。そのため、多チャンネルのレーザーファイバーを束ねたシステムを考案し、各々のレーザーファイバーに接続されたレーザー発振装置を独立に制御するシステムが有用であることを着想しそのための基礎実験を行った。腫瘍組織内部での熱拡散を制御するためには、レーザー光による熱の持ち去りを検討する必要がある。そのためにMRIの撮像法であるarterial spin labering法の応用を検討したが、この方法による脳腫瘍組織内部の血流評価は不十分であるとの結論に達し、造影剤を用いた血流評価に関する基礎研究に着手した。またもう一つの熱拡散に対する要素である髄液の運動に関し、phase contrast法による髄液運動の定量解析を実施しその有用性を証明した。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Magnetic Resonance Imaging Technique for Visualization of Irregular Cerebrospinal Fluid Motion in the Ventricular System and Subarachnoid Space2017

    • 著者名/発表者名
      Horie T
    • 雑誌名

      World Neurosurg

      巻: 97 ページ: 523-531

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 脳脊髄液運動の新知見2016

    • 著者名/発表者名
      松前光紀
    • 雑誌名

      No Shinkei Geka

      巻: 44 ページ: 909-924

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Research into the physiology of Cerebrospinal Fluid Reachse a New Horizon:Intimate Exchange between Cerebrospinal Fluid and Interstitial Fluid may Contribute to Maintenance of Homeostasis in the Central Nervous System2016

    • 著者名/発表者名
      Matsumae M
    • 雑誌名

      Neurol Med Chirur (Tokyo)

      巻: 56 ページ: 416-441

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 神経内視鏡の術前および術後において脳脊髄液運動を手早く可視化する撮像法2016

    • 著者名/発表者名
      滝沢 賢
    • 学会等名
      第23回日本神経内視鏡学会
    • 発表場所
      東京ドームホテル (東京・文京区)
    • 年月日
      2016-11-17 – 2016-11-18

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公開日: 2018-01-16  

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