超高磁場MRによる脳内代謝物計測法の開発と病態フィンガープリントの解明

【研究項目１】脳内化学物質マッピング計測法の研究開発では、COVID-19感染症の蔓延で延期した2D-MRSI法の研究開発を実施した。自動での3次までの静磁場シミングに加えて手動で調整することで静磁場の均一性を改善できたことで、脳機能上重要な前部帯状回（ACC）と両側背外側前頭前野（DLPFC）とを含めた3領域のMRS計測を30分以内で高速に撮像可能となった。一方、TEを短縮して得られる信号強度を改善した単一ボクセルでのshort-TE STEAM計測では、従来よりも少ない加算平均回数48回（撮像時間4分32秒）という短時間で安定して撮像可能であり、30分の撮像時間で4部位での計測が可能と判明した。比較的少量の脳内化学物質の解析では、巨大分子が定量値に大きな影響を与えるため、解析に際してそれらをモデリングする必要がある。そこで、若年健常者と高齢健常者で各17人と13人の巨大分子データを収集した。Voigt関数でのfittingにより、残存する脳内化学物質のピークを除去するとともに個別の巨大分子ピークの化学シフト量とピークサイズの解析を進めた。計測対象物質の多様化を目的としたグルコースのMRS計測データでは、解析に際して残存する水ピークが影響する。その影響を抑えるために、PPMGAPなどの解析手法を駆使して研究を進めた。【研究項目２】定量的7T-MRI画像指標による病態評価では、本年度は合計60人の被験者登録を目的としたが、うつ病患者と対照健常者合計54人でACCでのMRS計測を行い、病態を表す脳内化学物質のフィンガープリントの探索を実施した。並行して、神経変性疾患・認知症の募集とPCCでのMRS計測を進めており、目標人数を超える被験者登録・MRSデータ収集を行った。

【研究項目１】脳内化学物質マッピング計測法の研究開発では、COVID-19感染症の蔓延で延期した2D-MRSI法の研究開発を実施した。自動での3次までの静磁場シミングに加えて手動で調整することで静磁場の均一性を改善できたことで、脳機能上重要な前部帯状回（ACC）と両側背外側前頭前野（DLPFC）とを含めた3領域のMRS計測を30分以内で高速に撮像可能となった。一方、TEを短縮して得られる信号強度を改善した単一ボクセルでのshort-TE STEAM計測では、従来よりも少ない加算平均回数48回（撮像時間4分32秒）という短時間で安定して撮像可能であり、30分の撮像時間で4部位での計測が可能と判明した。比較的少量の脳内化学物質の解析では、巨大分子が定量値に大きな影響を与えるため、解析に際してそれらをモデリングする必要がある。そこで、若年健常者と高齢健常者で各17人と13人の巨大分子データを収集した。Voigt関数でのfittingにより、残存する脳内化学物質のピークを除去するとともに個別の巨大分子ピークの化学シフト量とピークサイズの解析を進めた。計測対象物質の多様化を目的としたグルコースのMRS計測データでは、解析に際して残存する水ピークが影響する。その影響を抑えるために、PPMGAPなどの解析手法を駆使して研究を進めた。【研究項目２】定量的7T-MRI画像指標による病態評価では、本年度は合計60人の被験者登録を目的としたが、うつ病患者と対照健常者合計54人でACCでのMRS計測を行い、病態を表す脳内化学物質のフィンガープリントの探索を実施した。並行して、神経変性疾患・認知症の募集とPCCでのMRS計測を進めており、目標人数を超える被験者登録・MRSデータ収集を行った。