設備

７テスラ磁気共嗚画像装置 (7T-MRI）

⽣理学研究所／スピン生命科学コア

#生理学研究所
#スピン生命科学コア

機器の概要

生理学研究所（脳機能計測・支援センター）が保有する装置です。ヒト用MRI装置として、国内最高の磁場強度を有し、汎用装置より感度、スペクトル分解能に優れます。また、¹H以外にも、¹³C, ¹⁷O, ¹⁹F, ²³Na, ³¹P核種の生体計測が可能です。生体構造の詳細な画像化に加え、脳局所機能の画像化、代謝物質計測が可能です。

性能と特徴

メーカー	シーメンスヘルスケア社
磁場強度	7テスラ、ガントリ内径: 60cm
均一度	1 ppm以下 (直径25cmの球形範囲、volume residual mean square 法)
シミング	アクティブ＋パッシブシム、被験者ごとの自動シム機能あり
液体ヘリウム蒸発量	0.01 L/年以下

イメージング機能

核種	¹H, ¹³C, ¹⁷O, ¹⁹F, ²³Na, ³¹P
パルスシーケンス	echo planar imaging, turbo spin echo imaging等
最小スライス厚	0.1 mm（２次元撮影）0.05 mm（３次元撮影）
傾斜磁場	Gmax: 70 mT/m、Slew rate: 200 mT/m/s
プローブ	32 channel receive only head coil(¹H)、circular polarized transmit/receive head coil(¹H, ²³Na, ³¹P), transmit/receive surface coil(¹³C, ¹⁷O, ¹⁹F)等
データ処理装置	Windowsによるネットワークを経由し、DICOM formatによる自動保存
その他の機能	T1, T2, T2* proton density weighted images, MR angiography、拡散強調画像、画像統計処理ソフト

用途

1. 脳機能研究

　高解像度fMRI (functional MRI)
　　　大脳皮質層構造レベルの高い解像度で脳活動を捉え、特定の認知課題遂行時の活動部位の
　　　特定や、脳の領域間機能結合について研究が可能です。

　神経化学物質の検出・定量（MRS: Magnetic Resonance Spectroscopy）
　　　超高磁場の高い感度、高いスペクトル分解能により、神経代謝物質の定量、同定に優れま
　　　す。神経伝達物質の濃度変動と脳の活動状態との関係性の解明や、神経疾患における特異
　　　的な代謝変化等の研究が可能です。

　脳の微小構造と機能の関連解析
　　　高解像度構造画像と高解像度fMRlを組み合わせるごとで、大脳皮質レベルの脳構造と機能
　　　の関係をより詳細に解析することが可能です。

2. 脳構造研究

　高解像度構造画像
　　　脳の灰白質と白質の境界、皮質の層構造、微細な血管構造などを鮮明に描出できます。
　　　これにより、脳の正常な構造や、加齢、疾患による微細な構造変化を詳細に調べること
　　　が可能です。

　磁化率強調画像（SWI: Susceptibility Weighted Imaging）
　　　高磁場技術の利用により、組織の磁化率の違いがより強調され、微小出血、鉄沈着、血
　　　管などを高感度に検出できます。これにより、脳血管疾患、外傷性脳損傷、神経変性疾
　　　患などの病態の可視化やメカニズムの解明に関する研究などが可能です。

3. その他の研究応用

　新しい撮像シーケンスの開発
　　　7 Tesla MRI の特性を最大限に活かすための新規撮像方法やパルスシーケンスの開発。

　アーチファクト低減技術の開発
　　　高磁場特有のアーチファクト（歪みや信号の不均一性など）を低減するための技術開発。

　薬物動態の研究
　　　投与された薬物の脳内分布や代謝を非侵襲的に可視化する研究。