2020 Fiscal Year Annual Research Report
in vivo MR顕微鏡による細胞レベルラジオミクス
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20H03623
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
上野 智弘 京都大学, 医学研究科, 助教 (10379034)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉本 直三 京都大学, 医学研究科, 教授 (20196752)
麻生 俊彦 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 副チームリーダー (50397543)
木下 政人 京都大学, 農学研究科, 助教 (60263125)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 磁気共鳴映像法 / 小型魚類 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はヒトの病気を発症するメダカのモデルを個体ごとに生きたまま、経時的に高解像度で可視化するMR顕微鏡(in vivo MR顕微鏡)を開発してきた。本研究では、開発したin vivo MR顕微鏡の解像度をさらに細胞レベルにまで高め、ヒト疾患のメダカモデルに対し、細胞レベルラジオミクスと呼べるような、高い解像度でのラジオミクスを個体ごとに経時的に行うことを目指している。ラジオミクスとは、医用画像の様々な情報を組み合わせ診断や予後予測の精度の改善を目指すものであるが、本研究では、MRIから得られる多彩な物理化学パラーメータを用いて行うこととしている。本年度においては、MR顕微鏡の解像度を向上させるための分光器の多チャンネル化を行なった。その際、制約条件を鑑みて、既存機に受信用チャンネルを増設する形を採用した。また、送信用チャンネルの多チャンネル化は見送った。増設を行った既存機はデジタル化されていなかったため、多チャンネルの高速高分解能ADボードを導入することにより、デジタル分光器の多チャンネル化の基盤を形成することができた。また、傾斜磁場コイルの出力磁場の非線形性の補正を、可視化領域全体で行う画像処理システムの構築を行った。これにより、高い解像度かつ正確な画像を用いた解析が可能となった。さらに、ヒト疾患メダカモデルでの環境要因による多様性の排除のため、成長の均質化と、経時的観察のための個体識別の方法の確立を行なった。加えて、ヒト疾患メダカモデルでの脳の形態変化について、MR顕微鏡による新たな知見を見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度開始とともに非常事態宣言の発令が起こり、研究活動を一定範囲内で抑制せざるを得なかった。非常事態宣言解除後においても、対面の制限等により、昨年度までの活動状態へ戻ることが困難であった。そのため、分光器の多チャンネル化に対する装置導入が遅れてしまうこととなった。また、対面の制限等により、実験としてもデータ解析へと軸足を移さざるを得なかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度改造と増設を行なった分光器と高速高分解能の多チャンネルADボードとの間のデータ受け渡し機構とデータ後処理機構の確立を行う。これにより、分光器の受信部でのデジタル多チャンネル化を完成させる。そして、分光器の多チャンネル化に合わせ、送受信コイルにおけるマルチコイルシステムを構築していく。
また、本年度に行ったメダカモデルでの成長の均質化と個体識別法の確立に対し、データをまとめていく。さらに、メダカ疾患モデルで見出された脳の形態についての知見も追試を行って検証するとともに、データをまとめていく。
メダカのヒト疾患モデルでのMR顕微鏡による物理化学的な多変数の定量的画像化とその経時的変化を個体ごとに追跡を行なっていく。この時、疾患の状態の検証として、病理切片による解析も合わせて行っていく。
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