リアルタイムMRIによる健常軟骨及び変性軟骨の物理的特性の解明

使用实时 MRI 阐明健康和退化软骨的物理特征

基本信息

  • 批准号:
    18700414
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.18万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2006 至 2007
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

1.圧縮変形下における生体軟試料MRI測定系の開発 4.9テスラMRI装置の測定ボア内で生体軟試料に圧縮変形を負荷するため,アクリル部材を用いて治具を作製した.圧子をネジ式で押し込む様式とし,ネジ回転角を調整することで変位制御を可能とした.対象試料は生体軟組織を模擬したハイドロゲルとした.開発した装置を用いて試料に10%の圧縮ひずみを負荷し,応力緩和過程の挙動を2次元イメージングによる形状測定で観察した.作製した圧縮装置を用いることで,ゲルの応力緩和過程でMRI装置内部で試料に定常的に圧縮変形を与えられることがわかった.2.圧縮変形下での試料内部の水分布リアルタイムMRIシークエンスの開発 開発したMRI用圧縮装置を用いて,応力緩和過程での試料内の水成分の流動をリアルタイムに観察するために,1-dimentional proton density imaging sequenceを開発した.本シークエンスは試料のproton励起の際に励起面を圧縮変形に平行な面と垂直な面の二つで行うことで,面が交差する線部分の水分子の信号強度分布を計測した.これにより試料内の任意の直線上の水の濃度分布をリアルタイムに測定することが可能となる.本シークエンスと1において開発したMRI用圧縮装置を用いて応力緩和過程でのハイドロゲル内の水分子の信号強度を測定した.その結果,応力緩和過程において水分子の信号強度の低下が見られ,応力緩和においてゲル内部では外部への水の流出が生じていることが明らかになった.これにより高含水性の生体組織では粘弾性挙動に内部の水分子の流動が関わっていることが実験的に初めて示唆された.3.再生軟骨内部の陰性固定電化密度の観察 陰イオン性造影剤を用いた陰性電化密度分布MRイメージングを再生軟骨に対して行い,固定電化密度の変化を観察した.軟骨組織の再生に伴い電化密度の上昇が確認された.
1. Development of MRI measurement system for soft biological samples under pressure change 4.9. Measurement of soft biological samples under pressure change in MRI apparatus. The position of the engine can be adjusted by adjusting the rotation angle of the engine. For example, the soft tissue of the sample is simulated. The device is used to measure the shape of the sample by 10% pressure reduction and load reduction. 2. Water distribution in the sample under constant pressure variation during the stress relaxation process. 3. Water distribution in the sample under constant pressure variation during the stress relaxation process. 4. Water distribution in the sample during the stress relaxation process. 1-dimensional proton density imaging sequence was developed. The signal intensity distribution of water molecules in the sample was measured at the time of proton excitation, at the time of excitation, at the time of compression, at the time of parallel and vertical plane intersection. The concentration distribution of water on any straight line in the sample can be measured in different ways. The signal intensity of water molecules in MRI was measured during the stress relaxation process. As a result, the signal intensity of water molecules in the process of force relaxation decreases, and the signal intensity of water molecules in the process of force relaxation decreases. 3. Observation of negative fixed electrochemical density in regenerated cartilage by negative contrast medium. MR medium. Observation of change in fixed electrochemical density. Cartilaginous tissue regeneration accompanied by an increase in electrochemical density was confirmed.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
酵素処理による選択的な組織変性が関節軟骨の動的粘弾性に与える影響
酶处理选择性组织变性对关节软骨动态粘弹性的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    宮田昌悟;他.
  • 通讯作者:
    他.
Influence of Cartilaginous Matrix Composition on the Viscoelastic Response of Chondrocyte/Agarose Constructs Under Dynamic Compressive and Shear Loading
动态压缩和剪切载荷下软骨基质成分对软骨细胞/琼脂糖结构粘弹性响应的影响
圧縮変形下における高含水組織の内部流体のMRIによるリアルタイム測定
使用 MRI 实时测量压缩变形下高度水合组织的内部液体
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    宮田昌悟;他.
  • 通讯作者:
    他.
Feasibility of noninvasive evaluation of biophysical properties of tissue-engineered cartilage by using quantitative MRI
  • DOI:
    10.1016/j.jbiomech.2007.02.002
  • 发表时间:
    2007-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Miyata, Shogo;Numano, Tomokazu;Ushida, Takashi
  • 通讯作者:
    Ushida, Takashi
再生軟骨の組織構造と力学特性のMRIによる非侵襲評価法
MRI无创评估再生软骨组织结构和力学性能的方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    宮田昌悟;他.
  • 通讯作者:
    他.
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环境教育研究观
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  • 发表时间:
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    宮田 昌悟;古川 克子;牛田 多加志;立石 哲也;Y.Nagashima et al.;Eiichiro HARAKO
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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