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。

Active acid species are related to the development of disease in vivo In addition, the ESR can be used to reflect information on the state and concentration of acid in the body. The double resonance of the electron beam and the electron beam is based on PEDRI. The excitation of the electron beam and the high output of the electron beam are possible. In this study, the development of ESR excitation in the form of radiation wave was studied. The measurement area is limited to about 25% of the total amount of radiation absorbed by the device. When PEDRI is used to measure the acid concentration in vivo, the tissue temperature and relaxation time T_1 may cause errors in the measurement results of acid concentration. PEDRI is usually used for low magnetic fields below tens of mT, and it is difficult to measure the sensitivity of MRI. In this study, the time of excitation was obtained, and the time of excitation was calculated. The measurement error of T_1 distribution of base acid concentration can be corrected. The results of this research are reported in Magnetic Resonance in Medicine(2005).

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.

Simultaneous molecular imaging of redox reactions monitored by overhauser-enhanced MRI with 14N- and 15N-labeled nitroxyl radicals

• DOI: 10.1073/pnas.0510670103
• 发表时间: 2006-01-31
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Utsumi, H;Yamada, K;Nagai, M
• 通讯作者: Nagai, M