2018 Fiscal Year Annual Research Report
Ultra-sensitive real-time MRS probe using high-field MRI
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18H01841
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
松永 忠雄 東北大学, 医工学研究科, 特任准教授 (00396540)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉岡 芳親 大阪大学, 先導的学際研究機構, 教授 (00174897)
芳賀 洋一 東北大学, 医工学研究科, 教授 (00282096)
藤原 俊朗 岩手医科大学, 医学部, 助教 (60405842)
鶴岡 典子 東北大学, 工学研究科, 助教 (70757632)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | MRSプローブ / 非平面微細加工技術 / 高磁場MRI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
核磁気共鳴イメージング（以後、MRIと称す）を用いることで、非侵襲でヒトや実験動物の生体機能や代謝など多様な情報を得ることが原理上可能になる。生体管腔内局所において組織レベルから細胞レベルに至るバイオイメージングを行うためには高磁場MRIと、高い信号雑音比と磁場不均一に強い受信コイルが必要となる。本研究では、独自に開発した非平面微細加工技術を応用することで、直径2mm以下のカテーテル形状に実装された高磁場MRI(11.7Tesla/500MHz)で使用可能な細径で高分解能な体腔内MRSプローブを開発する。
当該年度は、高周波用MRI用コイル作製のための装置開発、およびコイルと受信回路を含む体腔内MRSプローブの細径パッケージングに関して検討した。
従来の1.5 Tコイルでは自己共振周波数が低い。自己共振を高く保ち検出感度を向上するため多ループ化を多層配線により実現し、コイルピッチ、配線幅や厚さ、コイル形状などを高精細化する必要があるため高精細円筒露光装置を新たに開発した。円筒露光装置は紫外光をスポット照射する光学系と精密ステージで構成される。照射サイズを2umまで細径化できる光学系と、複雑なコイルパターン形状や多層コイルのパターニングを容易にする精密ステージのソフトウェアを新たに作成し、それらの動作を確認し、高精細なMRSコイルを試作出来ることを示唆できた。
また、生体内へ挿入されるMRSプローブには、生体内で周波数調整とインピーダンス整合（50 Ω）を行う必要があり、可変コンデンサを用いる。加えて可変機能を備えた受信回路も含め直径2 mm以下に細径化する必要がある。当該年度は小型可変コンデンサの選定検討を行った。市販のモノとは別に半導体微細加工技術により試作したMR対応可変コンデンサについても検討した。耐圧の問題から、市販の可変コンデンサを追加工することで小型化を目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年では高精細な受信コイルを直径2mm以下のチューブ表面に作製するための装置を立ち上げており、コイル設計（配線幅、多層化、形状）の自由度向上により、次年度以降で設計するコイル作製を容易にできた。これらの要素技術は今後得られるコイル形状に関して多くの実験的検討を可能にした。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度の研究推進方策として、前年度までに実施した検討、および実験により得られた成果を踏まえ、コイル設計と試作を継続する。加えて、細径化するための要素技術として、体腔内MRSプローブを一括作製するための要素技術についても検討しつつ細径化MRSプローブの試作を進める。進捗次第では、摘出組織を用いた高磁場MRI/MRSを試み、リアルタイムMRSの可能性について検討する。
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[Journal Article] The ATP Transporter VNUT Mediates Induction of Dectin-1-Triggered Candida Nociception2018
Author(s)
Maruyama K, Takayama Y, Sugisawa E, Yamanoi Y, Yokawa T, Kondo T, Ishibashi K, Sahoo BR, Takemura N, Mori Y, Kanemaru H, Kumagai Y, Martino MM, Yoshioka Y, Nishijo H, Tanaka H, Sasaki A, Ohno N, Iwakura Y, Moriyama Y, Nomura M, Akira S, Tominaga M.
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Journal Title
iScience
Volume: 6
Pages: 306-318
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Inflammatory projections after focal brain injury trigger neuronal network disruption: An 18F-DPA714 PET study in mice2018
Author(s)
Hosomi S, Watabe T, Mori Y, Koyama Y, Adachi S, Hoshi N, Ohnishi M, Ogura H, Yoshioka Y, Hatazawa J, Yamashita T, Shimazu T.
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Journal Title
Clinical
Volume: 20
Pages: 946-954
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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