2018 Fiscal Year Annual Research Report
化学交換飽和移動MRIを用いたアルツハイマー病における認知予備能評価法の開発
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18H02762
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
五十嵐 博中 新潟大学, 脳研究所, 教授 (20231128)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大久保 真樹 新潟大学, 医歯学系, 教授 (10203738)
鈴木 清隆 新潟大学, 脳研究所, 准教授 (40303169)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | MRI / CEST / アルツハイマー病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度はまず、生体への温度上昇作用(SAR)の最小化、即ち被写体がRFにて熱を持たないような効率的パルスシークエンスの開発および、 コントラスト/ノイズ比の高い画像を得るために、Bloch方程式に基づくのみならず、撮像結果のモデリングを併用した画像処理プログラムの開発を行った。さらに、作成されたパルスシークエンスをアミロイドβの蓄積を伴い、遅れてシナプス密度の低下が生じる5xFADアルツハイマーTgマウスの経時測定を開始した。
シークエンスに関しては、グルタメートと水の交換時間から、最適なRF照射条件を設定するとともに、RF spill-outを生ぜず、照射効率の良好なシークエンスの選定を、シミュレーションおよび実際のファントム測定により行った。現状においては、RFをガウス波形か、あるいはハニングウインドウをかけた矩形パルスを用いることにより、最良の条件を得られた。また、作成されたデータ処理プログラムにより、B0の不均一性を効率よく排除することが可能になった。
これらの基礎検討の結果を用い、実際に7ヶ月齢の5xFADマウスを用い、生体の測定を開始した。現状では約15分にてコントラストの良い画像を得ることが可能となった。gluCEST撮像と同時にmodel baseのmulti shell DWIを撮像し、ここからNODDIによるモデリングを経て計算された神経密度画像との比較を行い、正常マウスと比較した場合の5xFADマウスの海馬におけるgluCESTコントラストの低下が、主に樹状突起密度を反映していると考えられる神経密度画像の信号と相関することを確認した。現在、更にゴルジ染色等の病理所見との比較検討を行っている。
今後は5xFADマウスを経時的に測定し、gluCEST画像の経時変化を追うとともに、脳血流等の他の生理変化、病理変化との比較を行い、5xFADマウスにおけるgluCEST信号値の低下にどのような病理的変化の背景が認められるかを検証する。
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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
当初の計画通り、撮像条件・画像計算法の最適化を終え、実際の生体モデルを用いた計測を開始し得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は5xFADマウスの経時的な計測を継続し、gluCEST画像の経時変化を追うとともに、脳血流等の他の生理変化、病理変化との比較を行い、5xFADマウスにおけるgluCEST信号値の低下にどのような病理的変化の背景が認められるかを検証する。それとともに、ヒト用7Tにおけるファントムを用いた撮像条件の基礎的検討を開始する。
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