高速MRIによる心筋組織血流評価に関する研究

本研究は磁化率の変化を利用したMRIによる心筋組織血流評価法を確立することを目的とし、磁化率に対する感受性の高い高速MRI撮影法の開発と組織血流が磁化率に及ぼす影響の検討とを行った。まず高速MRI撮影法の開発では、1次元MRI撮影法であるline scan法の改良により、0.055秒という高速の2次元MRI撮影法を実現した。現在欧米において活発な研究開発が行われているエコープラナー法(EPI)と呼ばれる高速MRI撮影法は、特殊な撮影装置を必要とするが、本法は既存の撮影装置においてEPIに匹敵する高速撮影を行うことができ、さらに磁化率に対する感受性も制御できるという特長を有する。しかし、開発を進めて行く過程で、本法を従来の2次元フーリエ撮影法に基づいて解釈すれば、1988年にフライブルグ大学より報告されたBurst lmagingと同一の撮影法であることが判明した。従って本研究は、撮影法の考案という点で優先性は低下したが、本法をine scan法の一種と見なす解釈において独創性を保ち、この解釈に基づいて本法で得られる画像信号の強度を高める方法を開発した。一方、組織血流が磁化率に及ぼす影響については、血管内に投与したMRI用造影剤(Gd-DTPA)が微小血管から細胞外液へ拡散して行く過程のモデルとして、Gd-DTPA水溶液を人工液透析膜のファイバー内から外部へ透過させる実験的検討を行った。ファイバー内に高濃度のGd-DTPAを注入した後、連続的に撮影したMRI画像の信号強度を用いて算出した磁化率の経時的変化は、ファイバー外部において次第に増加するGd-DTPA濃度と高い相関を示し(r^2=0.912)、Gd-DTPAが血液中から細胞外液へ拡散して行く過程を、MRIにより非侵襲的に検出できる可能性が確認できた。

本研究は磁化率の変化を利用したMRIによる心筋組織血流評価法を確立することを目的とし、磁化率に対する感受性の高い高速MRI撮影法の開発と組織血流が磁化率に及ぼす影響の検討とを行った。まず高速MRI撮影法の開発では、1次元MRI撮影法であるline scan法の改良により、0.055秒という高速の2次元MRI撮影法を実現した。現在欧米において活発な研究開発が行われているエコープラナー法(EPI)と呼ばれる高速MRI撮影法は、特殊な撮影装置を必要とするが、本法は既存の撮影装置においてEPIに匹敵する高速撮影を行うことができ、さらに磁化率に対する感受性も制御できるという特長を有する。しかし、開発を進めて行く過程で、本法を従来の2次元フーリエ撮影法に基づいて解釈すれば、1988年にフライブルグ大学より報告されたBurst lmagingと同一の撮影法であることが判明した。従って本研究は、撮影法の考案という点で優先性は低下したが、本法をine scan法の一種と見なす解釈において独創性を保ち、この解釈に基づいて本法で得られる画像信号の強度を高める方法を開発した。一方、組織血流が磁化率に及ぼす影響については、血管内に投与したMRI用造影剤(Gd-DTPA)が微小血管から細胞外液へ拡散して行く過程のモデルとして、Gd-DTPA水溶液を人工液透析膜のファイバー内から外部へ透過させる実験的検討を行った。ファイバー内に高濃度のGd-DTPAを注入した後、連続的に撮影したMRI画像の信号強度を用いて算出した磁化率の経時的変化は、ファイバー外部において次第に増加するGd-DTPA濃度と高い相関を示し(r^2=0.912)、Gd-DTPAが血液中から細胞外液へ拡散して行く過程を、MRIにより非侵襲的に検出できる可能性が確認できた。