2002 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
02J08690
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
関野 正樹 東京大学, 大学院・医学系研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | 磁気共鳴 / MRI / 緩和 / 電流 / ラット / ファントム / 脳機能 / 造影剤 |
Research Abstract |
T1,T2緩和時間は,物質の重要な特性値であるが,これらの緩和時間と電流との関係を報告した例はない.本研究では,水分子中のプロトンのT1,T2緩和時間がサンプル中の微小な電流により変化し得ることを見出したので報告し、あわせてその応用例について述べる. 実験は主磁場7.05Tの動物用MRI装置で行った.円柱形ファントムに生理食塩水を満たし,両端の白金電極から主磁場に対して平行に直流電流を供給した.プロトンのT1,T2緩和時間をIR法,CPMG法でそれぞれ測定した.不飽和スピンの流れ込みによりT1緩和時間が見かけ上短縮するのを防ぐため,RFパルス印加時にスライス選択を行わず,ファントム全体のスピンを一様に励起した.またファントムのT1,T2強調像を撮像し,緩和時間の変化が画像の信号強度に反映されることを確認した.さらに同様の効果が生体組織でも現れることを確認するため,ラットの頚部上下2ヶ所に電極を固定し,麻酔下で7mAの直流電流を流しながら撮像を行った. ファントム中の電流密度の増加にしたがって,T1,T2緩和時間とも顕著に短縮した.実験の間,食塩水の濃度変化やジュール熱の発生,磁場の歪みは無視できるほど小さかった.電流の印加中,画像の信号強度はT1強調像において増加し,T2強調像において減少した.またラットを用いた実験でも,同様の変化が確認された.T1緩和時間が短縮すれば励起間隔(TR)を短く設定できるため,撮像時間の短縮が可能となる.この緩和時間の短縮は常磁性造影剤と同様の効果をもたらすものである.さらに緩和時間の変化は電流密度に依存するため,電流印加時と非印加時の信号強度を比較することによって、組織中の電流密度を評価できることを確認した.電流は必ずしも外部から印加する必要はなく,脳神経活動にともなう内部電流を画像化できる可能性がある.
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Research Products
(2 results)
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[Publications] Sekino M, Ueno S: "Comparison of current distributions in electroconvulsive therapy and transcranial magnetic stimulation"Journal of Applied Physics. 91. 8730-8732 (2002)
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[Publications] Sekino M, Yamaguchi K, Iriguchi N, Ueno S: "Conductivity tensor imaging of the brain using diffusion-weighted magnetic resonance imaging"Journal of Applied Physics. 93(印刷中). (2003)