2009 Fiscal Year Annual Research Report
超高磁場MRIを用いたヒト脳の無侵襲高速高感度多次元スペクトロスコピー法の研究
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19591443
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
渡邉 英宏 National Institute for Environmental Studies, 化学環境研究領域, 主任研究員 (60370269)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三森 文行 独立行政法人国立環境研究所, 化学環境研究領域, 室長 (90125229)
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| Keywords | 磁気共鳴装置 / グルタミン酸 / γ-アミノ酪産 / ヒト / 脳 / CT-PRESS / MRS / 定量化 |
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| Research Abstract |
グルタミン酸は、ヒト脳内の主要な興奮性の神経伝達物質であり、γ-アミノ酪酸は、主要な抑制性の神経伝達物質である。これらは、神経変性疾患や精神神経疾患との関連が指摘されており、例えばグルタミン酸はアルツハイマー病との関連が、そしてGABAは分裂病やてんかんとの関連が指摘されている。しかしながら、従来の手法ではこれらの代謝物を検出することは困難であった。本研究では、我々がこれまで研究開発してきた定量的局所励起2次元Constant Time COSY (2D CT COSY)法を発展させ、in vivo 2Dスペクトロスコピー法の高感度化、高速化および網羅的、総合的定量化を行うことを目的とする。初年度である平成19年度は、スピンエコー成分のデータ取得のため高感度化が期待できる2D CT PRESS法の検討を行い、ヒト脳にてピーク分解が可能で高感度なスペクトルを取得することが可能となった。平成20年度は、時間領域データの共有再構成法による定量化方法を提案し、基本性能が実証できた。
本年度は、この2D CT PRESS法による定量化方法を発展させて、多成分の網羅的な代謝物濃度計測を実現すべく、多成分解析プログラムの基本検討、開発を行った。具体的には、多成分の線形結合モデルを用いたスペクトル解析アルゴリズムを開発し、組み込んだ。基底データには、GAMMAによるシミュレーションデータを用いた。多成分シミュレーションデータによる動作確認後、グルタミン酸、γ-アミノ酪酸(GABA)、グルタミンの混合試薬溶液を用いて開発した解析プログラムの基本性能の評価を行った。次に、ボランティアデータの上記3成分系での解析を実施し、ボランティアデータにて代謝物濃度を定量化できることが確認できた。
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