多核種磁気共鳴スペクトル画像法による脳内代謝物質の分布と動態に関する研究

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[目的]磁気共鳴法が本来持っている分析法としての多彩な技法を活かし、脳内物質の分布と動態の非侵襲的解析を行う技術開発と、それを画像診断解析法として発展させる研究を行った。[方法]動物用4.7TMR装置および臨床用15TMR装置で以下の新しいMR法を開発、改良し、脳代謝機能解析の適用性を検討した。(1)^1H,^<31>Pの2核種でmulti-voxel MRSと代謝物質の分布像が得られる化学シフト画像法(CSI),(2)超高速gradient echo法による拡散強調画像(DWI),(3)超高速ダイナミックMRI(Dy-MR),(4)磁化飽和移動法(Magnetization Transfer(MT)による組織緩和特性の解析 (5)Functional lmaging(FI),各種刺激負荷時のOxy-Hb増加によるgradient echo画像変化。[結果]CSIでは脳腫瘍でN-アセチルアスパラギン酸,クレアチンの低下,コリンおよび乳酸の増加が画像化された。脳梗塞や変性疾患でもスペクトル変化が認められた。DWIでは,脳梗塞急性期で遅い拡散,脳腫瘍周辺で速い拡散,腫瘍部は両者の中間を示す画像が得られ,拡散の易方性も検出できた。Dy-MRIでは,組織の血管床に比例して信号増加が早くなり,乳酸の増加と血管床の逆比関係が示された。MTIでは,白質でミエリンによる強いMT作用が示された。FIでは負荷直後から対応する脳回で信号強度増加が認められた。以上,CSIによる脳代謝,DWIやDy-MRI,MT-MRAによる脳循環,FIによる脳機能,の画像が得られ,multi-modality MRによる脳循環代謝画像解析が行えた。[結論]MRの多彩な方法にて,非侵襲的な脳循環代謝機能の画像解析が可能で,今後多くの脳神経疾患に適用され得る。