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研究活動

企画・研究

企画研究局を含めた、事業団における研究の一部を紹介します。


現在行われている研究

高次脳機能障害を伴う頭部外傷慢性期の脳循環代謝の計測

頭部外傷後遺症による高次脳機能障害の診断には15O標識ガスPETを用いた脳循環代謝の検査が有用ですが、確定診断に用いるためには正確な基準値を求めることが必要です。
そこで、各種の心理検査などのデータとPETの検査結果を比較し、高次脳機能障害の診断や障害の重症度の判定を詳細に行うための解析を進めています

PET、MRI等を用いたアルツハイマー病早期診断のための研究

アルツハイマー病で
脳機能の低下している部位

アルツハイマー病の進行をできるだけ遅らせるためには、早期での診断と治療が有効です。
そこで、脳機能の検査として従来より用いられている脳波や[18F]FDGを用いたPET検査に加えて、アルツハイマー病で早期から脳に蓄積するといわれるアミロイドβ蛋白に結合する[11C]PIBを用いたPET検査の検査結果などを、アルツハイマー病患者と健常者、軽度認知障害患者で比較することで、アルツハイマー病を早期に診断することを目指しています。

複数のモダリティーを用いた動脈硬化診断の検討

頸動脈の動脈硬化で発生するプラークのうち、突然破裂して梗塞の原因となったり、成長して動脈内腔をふさいだりする可能性のある不安定プラークは、現在主流となっている血管エコーや頚部CT、血液検査のみでは診断が難しいことが問題となっています。そこで、[18F]FDGを用いたPET検査により血管内の炎症反応をとらえ、従来の検査結果と組み合わせることにより、より正確な診断を行うことを目指しています。

この研究は平成22年度リハビリテーション研究基金の助成を受けて行っています。

PETを用いたパーキンソン病確定診断の検討

現在パーキンソン病の確定診断には、死後の剖検による病理診断でレビー小体が認められることが必要とされています。この研究では、レビー小体に含まれるα-シヌクレインと結合する[11C]BF-227を用いたPET検査により、パーキンソン病の生前の確定診断を目指しています。

この研究は平成23年度リハビリテーション研究基金の助成を受けて行っています。

研究成果

心筋梗塞メカニズムの解析(対象:心筋梗塞後リモデリング心)

心筋PET画像の例

急性心筋梗塞において、発生後急性期から慢性期にかけて左室健常(非梗塞)部心筋にリモデリング(遠心性拡大と壁肥厚)が生じ、患者生命予後の悪化に関与することが知られています。
そこで左室リモデリング心がどのようなメカニズムで梗塞心の予後を悪化させるのか、その病態をポジトロントレーサーである[11C]Acetate、[11C]CGP12177を用いて解析を行いました。
[11C]Acetateを用いた心筋酸素代謝イメージング
[11C]Acetate静注3分から5分後の早期像は心筋血流を表し、その後心筋内から酸素代謝に応じて洗い出しが起こります。[11C]Acetateは心筋代謝基質の血中濃度、ホルモンレベルにほとんど依存しないため、FDGと異なり安定した画像を得ることができます。
[11C]CGP12177を用いたβアドレナリン受容体結合能の測定およびイメージング
CGP12177はβ1、β2非選択的βアドレナリン受容体拮抗作用を有する化合物です。血中に投与された[11C]CGP12177およびCGP12177は組織に移行し、βアドレナリン受容体に選択的に結合します。したがって、投与後の放射能分布をPETで測定することにより、βアドレナリン受容体の結合能を評価することができます。

さらに、現在心筋血流を測定できる[13N]NH3や、心筋交感神経機能を測定できる[11C]HEDを用いたPET検査により、多角的な心不全の病態解析を行っています。

近赤外分光法(光トポグラフィー検査)を用いた高次脳機能障害のリハビリテーションに関する検討

課題遂行中の脳血流変化の例

頭部外傷後遺症による高次脳機能障害に対するリハビリテーションの訓練効果を検証するため、近赤外分光法(NIRS、光トポグラフィーとも呼ばれます)を用いて、当センターで使用している認知訓練課題を行っている最中の脳血流(ヘモグロビン変化量)を健常ボランティアと高次脳機能障害患者で比較しました。
健常ボランティアと比較して、高次脳機能障害患者では前頭部を含む脳全体において、多くの課題でヘモグロビン変化量が増加しており、高次脳機能障害患者では脳により多くの負荷がかかると考えられます。
この研究の結果は認知機能回復のための訓練指導マニュアル(メディカ出版)に掲載されています。
※ご注意:現在当センターには近赤外分光法の検査装置がなく、近赤外分光法の検査を受けることはできませんので、ご了承ください。

混合正規分布を用いた心電図の近似とQT間隔の自動計測に関する検討

一部の抗不整脈薬、向精神薬、抗生物質などの中には、服用すると不整脈を引き起こし、場合によっては突然死に至る可能性のあるものがあることから、問題となっています。この現象は心電図のQT間隔を計測することで予測することが可能ですが、従来は手動で計測していたため負担となっていました。この研究では、心電図の一部を混合正規分布と呼ばれる曲線で近似し、その傾きを計測することで、QT間隔を精度よく自動的に計測することが可能となりました。

コンピューターを用いたアルツハイマー病の診断支援と予後予測に関する検討

アルツハイマー病患者の脳波変化

コンピューターと人工知能プログラム(ファジィニューラルネットワーク)を用いることで、アルツハイマー病の患者に特有の脳波変化を学習させ、現在のアルツハイマー病の重症度と数年後の重症度の変化を予測することが可能になりました。