ESRI・MRI融合型画像解析システムの開発と臨床応用に関する研究

ESRI/MRI一体化图像分析系统开发及临床应用研究

• 批准号: 04J06586
• 负责人: 松元 慎吾
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J06586/
• 关键词: フリーラジカル; 磁気共鳴; 画像化; PEDRI

活性酸素種を初めとする生体内フリーラジカルが種々の疾患の発症や進展に関与していることが明らかとされてきている。またフリーラジカルを造影剤として投与した場合、そのESRスペクトル変化が体内のレドックス状態や酸素濃度などの情報を反映するため、"分子プローブ"あるいは"センサー"としての医療応用が期待されている。電子スピンと核スピンの二重共鳴に基づくPEDRIはこのような生体内のフリーラジカルを画像化することが可能であるが、電子スピンの励起において高出力のラジオ波を照射するため検体の発熱が問題となっている。本研究では局所的にラジオ波を照射することが可能なサーフェイスコイル型のESR励起コイルやインダクティブカップラーの開発を行った。これらの装置により、測定領域に限局したラジオ波の照射が可能となり、結果として検体に吸収されるラジオ波の総量を約25%に抑えることができた。またPEDRIを用いて生体内酸素濃度を測定する場合、組織のプロトンの縦緩和時間T_1の違いが酸素濃度の計測結果に誤差をもたらす可能性が指摘されている。PEDRIは一般に数十mT以下の低磁場を用いるため、通常のMRIのシークエンスを用いたT_1計測は感度的に困難である。本研究ではESR励起時間を変えた際に得られるOverhauser効果の大きさがT_1に依存することに着目し、PEDRIを用いて組織のT_1を算出する新たなシークエンスを考案した。実際に、このシークエンスを用いることによりプロトンのT_1分布に基づく酸素濃度の計測誤差を補正することが可能となった。この研究成果はMagnetic Resonance in Medicine(2005)に報告している。

已经揭示了体内自由基，包括活性氧在内，参与了各种疾病的发展和发展。此外，当将自由基作为对比剂施用时，ESR光谱的变化反映了人体中的氧化还原态和氧气浓度等信息，而医疗应用则是预期的“分子探针”或“传感器”。基于电子自旋和核自旋的双重共振的PEDRI可以在体内成像这种自由基，但是样品的热产生是一个问题，因为当电子旋转激发时，它会照射高功率无线电波。在这项研究中，我们开发了一个表面线圈型ESR激发线圈和一个可以局部照射无线电波的电感耦合器。这些设备允许将无线电波辐射到测量区域，结果，样品吸收的无线电波可将其降低至约25％。此外，当使用PEDRI测量体内氧浓度时，已经指出，组织质子的纵向松弛时间T_1的差异可能导致氧浓度的测量结果误差。由于PEDRI通常使用小于数十MT的低磁场，因此在灵敏度方面，使用正常MRI序列的T_1测量很难。在这项研究中，我们专注于当更改ESR激发时间时获得的过大力效应的大小取决于T_1，并设计了一个新的序列来使用PEDRI计算组织的T_1。实际上，使用此序列可以根据质子的T_1分布来纠正氧浓度的测量误差。该研究发现报告给医学中的磁共振（2005年）。

项目成果

In vivo measurement of redox status in streptozotocin-induced diabetic rat using targeted nitoroxyl probes

使用靶向硝酰基探针体内测量链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠的氧化还原状态

• 发表时间: 2004
• 期刊: Antioxidants & Redox Signaling 6
• 作者: Y.Iwashita;K.Sugiyasu;M.Ikeda;N.Fujita;S.Shinkai;H.Utsumi et al.;K.Yamada et al.
• 通讯作者: K.Yamada et al.