高精度なMRI診断のための、高速生体内高周波磁場分布計測法の開発

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本研究の目的は、高周波磁場(B^+_1)変動による計測誤差を補正したMRスペクトロスコピー(MRS)計測により疾患の診断精度が上昇するか、動物モデルと9.4テスラMRI装置を用いて検討することである。平成25年度では、引き続き5-fluorouracil (5-FU)を投与したラットモデルを作製し、5-FU投与により脳内低分子量代謝物濃度変動があるか、神経細胞・グリア傷害が生じるか、検討した。まず、5-FU投与(n=ll)、対照ラット(n=ll)のin vitro ^1H-NMR計測結果に対して詳細な解析を加え、投与9日後の全脳における代謝物変動を検討した。測定に際し、正確な定量測定を行うため、既知濃度の内部標準物質を加えることで脳組織の過塩素酸抽出処理間における代謝物回収率を算出し、損失分を補正する新たな補正法を利用した。その結果、5-FU投与ラットでは5-FU投与に関連したTau, alanine (Ala)濃度低下が明らかとなった。次に、昨年度より症例数増やし、5-FU投与(n=17)、対照ラット(n=17)を対象にin vivo ^1H-MRS計測を行い、投与9日後の左海馬における代謝物濃度変動を検討した。各群6匹を対象にMRS測定後、脳灌流固定を行い、抜脳、脳の組織学的検索を行った。結果として、5-FU投与群ではGln濃度が有意に低下した。脳の組織学的検討では、両群で脳の構造異常を認めなかった。グリア細胞を染めるGlutamine synthetase (GS)染色の結果、陽性細胞数が投与群で16%低下し、Gln濃度低下と関連する結果が得られた。以上より、超高磁場9.4TeslaMRI装置を用いたMRS計測により5-FU投与後の脳内における代謝物濃度変動を検出することに成功し、投与9日後の比較的早期にGln、Tau濃度低下が生じることを本研究において初めて明らかとした。