Multi-scale Imaging of Water Molecules using MRI and Isotope Microscope

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①MRI撮像法開発：O-17標識水の存在によるT2値の短縮を定量的に計測してO-17濃度を定量解析するため、プリパルスを利用した高速T2 mapping法の最適化を行い、精度検証を行った。った。異なる濃度のO-17標識水を含有した濃度ファントムを作成し、高速T2 mapping法と従来のFSE法によるT2 mapping法の精度を比較した。従来法と比較して高精度のT2値測定が可能となったが、低濃度域での精度が十分ではなく、安定性なども改善が必要と考えられた。②正常動物・疾患モデル動物でのMRI撮像：正常マウスやラットにてO-17標識水の静脈内投与や髄腔内投与、頸動脈内投与などを行い、脳脊髄液腔や脳実質のMRI信号変化を確認し、O-17濃度に変換することも可能になった。ALSモデルマウス・ラットにてO-17標識水を静脈内投与、髄腔内投与してMRI撮像を行った。野生型と比較して小脳でのO-17濃度上昇が認められ、臨床研究に応用することが可能になった。③同位体顕微鏡による水分子イメージング：多機能コーティング装置を用いて凍結下での標本作成から同位体顕微鏡によるイメージングまでの解析手順の確認や最適化を行った。④ヒトでのMRI撮像：認知症患者を対象にしたO-17標識水の髄腔内投与研究にて、特発性正常圧水頭症患者とアルツハイマー型認知症患者で研究を継続しており、間接法によるR2変化からの濃度計測に加えて、R2直接計測法も追加して検討を行った。安定性には改善が必要であるが、脳内のO-17濃度変化を捉えることに成功した。