Development of absolute quantitation method in metabolites in human brain in vivo using high magnetic field MRI

利用高磁场 MRI 开发人脑体内代谢物绝对定量方法

• 批准号: 20K08040
• 负责人: 渡邉 英宏
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institute for Environmental Studies
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K08040/
• 关键词: ヒト脳; 代謝物; 非侵襲; 1H; 磁気共鳴; 高磁場; MRI; MRS; 高磁場MRI; ヒト脳内; スペクトロスコピー; 定量化; 高周波磁場; 不均一性; 1H MRS; 代謝物濃度

本研究で提案しファントム実験を利用して開発してきた方法をヒト脳代謝物測定に応用した。この提案法では、濃度基準ファントムとヒト脳とで測定を行い、送信高周波磁場強度比のB1+比を算出する。高磁場MRIでは、ヒト脳内の高周波磁場分布が不均一となるが、ヒト脳内でも均一領域が存在する。この領域での送信のB1+と受信のB1-の同等性から、測定したB1+比からB1-比を求める。ヒト脳内の均一領域と代謝物測定領域とのB1-比は、これまでに提案、開発した比率マップ法を利用して求める。この結果、濃度基準ファントムとヒト脳内測定領域との感度比（B1-比）が求められ、代謝物濃度定量化が可能となる。この方法を4.7T MRIに実装し、代謝物ファントムを用いた実験で定量化出来ることを確認してきた。本年度、高周波増幅装置の故障のため、ボランティア測定は出来なかった。このため、これまでに取得したボランティアデータを利用して、定量化を試みた。関心領域は、ヒト脳内前頭前野領域の8mlからSTEAM法を用いて取得した1Hスペクトルを用いた。開発してきた方法で、得られた1Hスペクトルの濃度定量化を実施した。この結果、Nアセチルアスパラギン酸、クレアチンなど、報告値と同等の値を算出することが出来た。

This study proposes to develop a new method for the determination of metabolites. This proposed method allows the concentration benchmark to be measured and the B1+ ratio of the high-frequency magnetic field strength ratio to be calculated. The distribution of high frequency magnetic field in high magnetic field MRI is not uniform. B1+, B1-, B1-, B1 +, B1-, B1-, B1 The B1-ratio method is used to determine the content of metabolites in a single field. The sensitivity ratio (B1-ratio) in the measurement field is calculated according to the results and concentration standards, and the quantification of metabolite concentration is possible. The method was performed on 4.7T MRI and the metabolites were quantified using MRI. This year, the high frequency amplitude device fault detection, detection and detection. This is the first time I've ever seen one. 8ml STEAM method is used to obtain 1H selection. The development of a new method to quantify the concentration of 1H molecules was carried out. The results of this study are as follows:

项目成果

高磁場でのヒト脳1H MRS定量化法の開発

高磁场下人脑1H MRS定量方法的研制

• 发表时间: 2022
• 作者: Hayashi Shin-ichiro;Ono Kaoru;Fujino Keisuke;Kurihara Ryosuke;鈴木正泰（分担）;渡邉英宏
• 通讯作者: 渡邉英宏

高磁場のB1不均一分布でのヒト脳1H MRS代謝物定量化法の開発

高磁场B1不均匀分布人脑1H MRS代谢物定量方法的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 渡邉英宏;斉藤直樹;高屋展宏
• 通讯作者: 高屋展宏

NMRの基礎(1) スピンと磁気共鳴

NMR基础知识（1）自旋和磁共振

• 发表时间: 2021
• 作者: Ito Hiroshi;Kubo Hitoshi;Takahashi Kazuhiro;Nishijima Ken-Ichi;Ukon Naoyuki;Nemoto Ayaka;Sugawara Shigeyasu;Yamakuni Ryo;Ibaraki Masanobu;Ishii Shiro;渡邉英宏
• 通讯作者: 渡邉英宏

高磁場1H MRSの絶対定量化法の開発（２）

高场1H MRS绝对定量方法的开发（2）

• 发表时间: 2020
• 作者: 渡邉英宏;高屋展宏;三森文行
• 通讯作者: 三森文行

Development of measurement method of metabolite concentration in 1H MRS under B1 inhomogeneity at high magnetic field

高磁场B1不均匀性下1H MRS代谢物浓度测量方法的开发

• 发表时间: 2022
• 期刊: Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med.
• 作者: Ohira H;Sato T;Manabe O;Oyama-Manabe N;et al.;Watanabe H.
• 通讯作者: Watanabe H.