JP2011251019A - Mri apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は，磁気共鳴信号取得に関する磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）用システムと，ＭＲＩ装置に関する。 The present invention relates to a magnetic resonance imaging (MRI) system relating to magnetic resonance signal acquisition and an MRI apparatus.
ＭＲＩ装置は，静磁場中におかれた測定対象に，特定周波数の高周波磁場を照射して磁気共鳴現象を誘起し，測定対象の物理的化学的情報を取得する装置である。ＭＲＩ装置では，主として水分子中の水素原子核の磁気共鳴現象を用い，生体組織によって異なる水素原子核の密度分布や緩和時間の差などを画像化できる。これにより，組織性状の差異を画像化でき，疾病の診断に高い効果をあげている。ＭＲＩ装置では，主として水分子の水素原子核１Ｈの密度分布や緩和時間を反映した濃度分布などを画像化している。これに対し，水素原子核１Ｈの磁気共鳴周波数が分子の化学結合の違いによってずれること（ケミカルシフト）を元に磁気共鳴信号を分離し，分子種ごとの濃度や緩和時間などを計測できることを基盤においたスペクトロスコピーやスペクトロスコピックイメージングも可能である。さらに，１Ｈ以外の１３Ｃ，１９Ｆ，３１Ｐなど他核種の磁気共鳴周波数の違いや，ケミカルシフトをもとに磁気共鳴信号を分離し，分子種毎の濃度や緩和時間等を計測する他核種ＭＲＩや他核種ＭＲスペクトロスコピーも可能である。 The MRI apparatus is an apparatus that obtains physical and chemical information of a measurement target by inducing a magnetic resonance phenomenon by irradiating a measurement target placed in a static magnetic field with a high-frequency magnetic field having a specific frequency. In the MRI apparatus, the magnetic resonance phenomenon of hydrogen nuclei in water molecules is mainly used, and the density distribution of hydrogen nuclei and the difference in relaxation time that differ depending on the biological tissue can be imaged. As a result, differences in tissue properties can be imaged, which is highly effective in diagnosing diseases. In the MRI apparatus, the density distribution reflecting the density distribution of the hydrogen nuclei 1 H of water molecules and the relaxation time is mainly imaged. On the other hand, based on the fact that the magnetic resonance signal of the hydrogen nucleus 1 H shifts due to the difference in the chemical bond of the molecule (chemical shift), the magnetic resonance signal is separated and the concentration and relaxation time for each molecular species can be measured. Spectral imaging and spectroscopic imaging are also possible. Furthermore, magnetic resonance signals are separated based on differences in magnetic resonance frequencies of other nuclides such as 13 C, 19 F, and 31 P other than 1 H, and chemical shifts, and the concentration and relaxation time for each molecular species are measured. Other nuclide MRI and other nuclide MR spectroscopy are also possible.
１９Ｆは生来の生体には存在せず，生体内の１９Ｆ成分は外来に起因する。そのため，前記多核種ＭＲＩのなかでも，特に１９Ｆ−ＭＲＩは生体内における医薬品など外来性化学物質の非侵襲的検知が可能となる。フルオロウラシル系化合物など，その化学構造中に１９Ｆが含まれる抗がん剤が多く存在することから，１９Ｆ−ＭＲＩは抗がん剤分布のモニタリングが可能になるため，臨床における１９Ｆ−ＭＲＩ装置の意義は大きい。 19 F does not exist in the natural living body, and the 19 F component in the living body is caused by a foreign body. Therefore, among the multi-nuclide MRI, especially 19 F-MRI enables noninvasive detection of exogenous chemical substances such as pharmaceuticals in vivo. Such as fluorouracil type compound, since there are many anti-cancer drugs include 19 F in its chemical structure, 19 F-MRI is for allowing monitoring of anticancer drugs distribution, 19 F-MRI in clinical The significance of the device is great.
１９Ｆ−ＭＲＩ装置に関しては，特に造影剤を利用しての画像診断検査，すなわち造影ＭＲＩ検査においてその威力を発揮する。１Ｈ−ＭＲＩでは常磁性体を主要成分とするＭＲＩ用造影剤がすでに複数種類ほど上市中もしくは研究開発中であるが，１９Ｆ−ＭＲＩでは未だに造影１９Ｆ−ＭＲＩ検査用とした専用造影剤は上市されていないものの，前記フルオロウラシル系抗がん剤や，パーフルオロカーボンを含む化合物を生体に投与することで生体中の１９Ｆ成分をＭＲＩ装置で検出する研究的試みがあることは，参考としてプロシーディング・オブ・インターナショナル・ソサエティ・オブ・マグネティック・レゾナンス・イン・メディシン誌１４巻１８３４項２００６年発行，プロシーディング・オブ・インターナショナル・ソサエティ・オブ・マグネティック・レゾナンス・イン・メディシン誌１４巻３０９４項２００６年発行，プロシーディング・オブ・インターナショナル・ソサエティ・オブ・マグネティック・レゾナンス・イン・メディシン誌１２巻２４９７項２００４年発行，マグネティック・レゾナンス・イン・メディシン誌４６巻８６４項２００１年発行などに記載がある。 The 19 F-MRI apparatus exhibits its power particularly in diagnostic imaging examination using a contrast agent, that is, contrast MRI examination. In 1 H-MRI, several types of contrast agents for MRI, which are mainly composed of paramagnetic substances, are already on the market or in research and development. In 19 F-MRI, dedicated contrast agents for contrast-enhanced 19 F-MRI examinations are still available. Although it is not marketed, there is a research attempt to detect 19 F component in the living body with an MRI apparatus by administering the fluorouracil-based anticancer agent or a compound containing perfluorocarbon to the living body. Proceeding of the International Society of Magnetics Resonance in Medicine, Vol. 14, Issue 1834, 2006, Proceeding of the International Society of Magnetic Resonance in Medicine, Vol. 14, 3094 Published in 2006, Proceeding of International Society of Magnetic Resonance in Medicine Magazine Volume 12 2497 Section issued in 2004, there is described in, for example, Magnetic Resonance in Medicine Journal Vol. 46, 864 Section 2001 issue.
従来のＭＲＩ装置では，ＭＲＩ装置で取得された物質の磁気共鳴スペクトルのピーク高さ値，磁気共鳴スペクトルのピーク面積値，磁気共鳴スペクトルのピーク半値幅値，磁気共鳴スペクトルのケミカルシフト値，磁気共鳴スペクトルの周波数ドリフト値，磁気共鳴信号強度等から，物質の定量値を取得することは出来ない。ただし，１９Ｆ−ＭＲＩでは，生体内に投与された１９Ｆ成分を含む化合物量が非侵襲的に把握できる。一方，生体中の薬物や生化学物質の代謝能力情報の取得について，現状では検査薬服用，採血，組織採取が必要な侵襲的方法しか存在しない。また，生体中の薬物や生化学物質の代謝能力情報を取得するための一助となるコンパートメントモデル解析等に代表される薬物速度論的解析については，生体から複数回の採血が必要であることから，生体中の薬物や生化学物質の代謝能力情報を非侵襲的に取得できる手段とは言えない。かかる現実をふまえて，生体中の薬物や生化学物質の代謝能力情報を非侵襲的に求める計測システムは存在しない。本発明のＭＲＩ装置では，同一の関心領域から取得された２つ以上の物質の磁気共鳴信号を演算することで，物質の定量値を求めるまでもなく，非侵襲的に生体の代謝能力を算出することが可能となる事を記載する。 In the conventional MRI apparatus, the magnetic resonance spectrum peak height value, the magnetic resonance spectrum peak area value, the magnetic resonance spectrum peak half-width value, the magnetic resonance spectrum chemical shift value, and the magnetic resonance spectrum of the substance acquired by the MRI apparatus. The quantitative value of the substance cannot be obtained from the frequency drift value of the spectrum, the magnetic resonance signal intensity, or the like. However, with 19 F-MRI, the amount of a compound containing a 19 F component administered into a living body can be grasped non-invasively. On the other hand, there are currently only invasive methods for obtaining information on the metabolic capacity of drugs and biochemical substances in the living body that require taking test drugs, collecting blood, and collecting tissues. In addition, pharmacokinetic analysis represented by compartment model analysis that helps to obtain metabolic ability information of drugs and biochemicals in the living body requires multiple blood collections from the living body. Therefore, it cannot be said that it is a means for non-invasively acquiring metabolic ability information of drugs and biochemical substances in the living body. Based on this reality, there is no measurement system that non-invasively obtains metabolic ability information of drugs and biochemical substances in the living body. The MRI apparatus of the present invention calculates the metabolic capacity of a living body non-invasively without calculating a quantitative value of a substance by calculating magnetic resonance signals of two or more substances acquired from the same region of interest. Describe what you can do.
生体の代謝能の表示を行う機能を有する磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置を提供する。 A magnetic resonance imaging (MRI) apparatus having a function of displaying metabolic capacity of a living body is provided.
生体中の代謝能力情報の表示を行うＭＲＩ装置を，生体組織中の化学物質の磁気共鳴信号を求めるシステムと，前記システムを利用して化学物質情報を取得するシステムと，化学物質とその代謝物質のそれぞれの前記化学物質情報を対応付けて時系列毎に格納するシステムと，時系列に格納された化学物質とその代謝物質の前記化学物質情報から時系列の代謝率を生成するシステムと，前記情報処理部で生成された時系列の前記代謝率について経時的な増加が見られることを確認するシステムで構成する。 MRI apparatus for displaying metabolic capacity information in living body, system for obtaining magnetic resonance signal of chemical substance in living tissue, system for obtaining chemical substance information using said system, chemical substance and its metabolite A system for associating and storing each of the chemical substance information in time series, a system for generating a time series metabolic rate from the chemical substance information of the chemical substance and its metabolite stored in time series, and The time-series metabolic rate generated by the information processing unit is configured with a system that confirms that an increase with time is observed.
以上の説明から明らかなように，本発明によれば，生体中の代謝能力情報の表示を行う機能を有するＭＲＩ装置を用いることで，非侵襲的に生体中の代謝能力情報を獲得することが出来ることを示している。 As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to non-invasively acquire metabolic capacity information in a living body by using an MRI apparatus having a function of displaying metabolic capacity information in the living body. It shows what you can do.
本発明の効果について哺乳類動物の薬物治療を例に挙げて記載する。 The effect of the present invention will be described taking pharmacotherapy of mammals as an example.
本発明は例えば投薬を受ける患者等について，非侵襲的な薬物代謝能力の検査が実現できることを示している。投薬を受ける患者について薬物代謝の機能不全もしくは機能欠損を早期に把握することは，医療者は投与量や投与タイミング等適切な薬物療法の設計，施術が可能となり，また患者当人は無用もしくは予期せぬ副作用が回避され，クオリティ・オブ・ライフが確保される。 The present invention shows that a non-invasive examination of drug metabolism ability can be realized, for example, for a patient receiving medication. An early grasp of drug metabolism dysfunction or functional deficiency in patients receiving medication enables the medical practitioner to design and perform appropriate drug therapies, such as dosage and administration timing, and the patient himself is unnecessary or anticipatory. Undesirable side effects are avoided and quality of life is ensured.
以下，本発明の実施の形態を説明する。ただし，本発明の運用は以下に述べる具体例に限られるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below. However, the operation of the present invention is not limited to the specific examples described below.
本発明によれば，生体中の代謝能力情報の表示を行う機能を有するＭＲＩ装置を用いることで，非侵襲的に生体中の代謝能力情報を獲得することが出来る。 According to the present invention, by using an MRI apparatus having a function of displaying metabolic capacity information in the living body, metabolic capacity information in the living body can be acquired non-invasively.
本発明の効果について哺乳類動物の薬物治療を例に挙げて記載する。 The effect of the present invention will be described taking pharmacotherapy of mammals as an example.
本発明は例えば投薬を受ける患者等について，非侵襲的な薬物代謝能力の検査が実現できることを示している。投薬を受ける患者について薬物代謝の機能不全もしくは機能欠損を早期に把握することは，医療者は投与量や投与タイミング等適切な薬物療法の設計，施術が可能となり，また患者当人は無用もしくは予期せぬ副作用が回避され，クオリティ・オブ・ライフが確保される。 The present invention shows that a non-invasive examination of drug metabolism ability can be realized, for example, for a patient receiving medication. An early grasp of drug metabolism dysfunction or functional deficiency in patients receiving medication enables medical personnel to design and perform appropriate drug therapies, such as dosage and administration timing, and the patient himself can use or anticipate Undesirable side effects are avoided and quality of life is ensured.
本発明にかかるＭＲＩ装置の例の概略図を図１に示す。図１において，０は被験体，１は磁場照射部としての静磁場発生磁石，２は高周波を発生させるためのシンセサイザ，３は前記シンセサイザ２で発生された高周波を波形整形，電力増幅するための変調装置，４は信号受信部としての高周波磁場コイル，５は傾斜磁場コイル６に電源を供給する傾斜磁場電源装置，６は傾斜磁場を発生させるための磁場照射部としての傾斜磁場発生コイル，７は前記高周波磁場コイル４で検出された磁気共鳴信号を増幅するための増幅器，８は前記増幅器７から送られる磁気共鳴信号をＡＤ変換するためのＡＤ変換器，９は前記磁気共鳴信号に基づいて化学物質情報を生成する化学物質情報生成部，１０は前記被験体から取得した化学物質とその代謝物質のそれぞれの前記化学物質情報を対応付けて時系列毎に格納する記憶部，１１は前記記憶部に時系列に格納された化学物質とその代謝物質の前記化学物質情報から時系列の代謝率を生成する情報処理部，１２は前記情報処理部で生成された時系列の前記代謝率について経時的な増加が見られることを確認する確認部，１３は前記情報処理部の生成結果と前記確認部の確認結果を表示するための表示装置，１４は各装置の制御を行うための制御装置である。なお，被験体０が正確な位置に固定されるように固定治具を使用してもよい。 A schematic diagram of an example of an MRI apparatus according to the present invention is shown in FIG. In FIG. 1, 0 is a subject, 1 is a static magnetic field generating magnet as a magnetic field irradiation unit, 2 is a synthesizer for generating a high frequency, 3 is a waveform shaping and power amplification of the high frequency generated by the synthesizer 2 4 is a high-frequency magnetic field coil as a signal receiving unit, 5 is a gradient magnetic field power supply device that supplies power to the gradient magnetic field coil 6, 6 is a gradient magnetic field generating coil as a magnetic field irradiating unit for generating a gradient magnetic field, and 7 Is an amplifier for amplifying the magnetic resonance signal detected by the high frequency magnetic field coil 4, 8 is an AD converter for AD converting the magnetic resonance signal sent from the amplifier 7, and 9 is based on the magnetic resonance signal. A chemical substance information generation unit for generating chemical substance information, 10 associates each chemical substance information of the chemical substance acquired from the subject and its metabolite with each time series. A storage unit for storing 11, an information processing unit for generating a time-series metabolic rate from the chemical substance stored in time series in the storage unit and the chemical substance information of the metabolite, and 12 generated by the information processing unit A confirmation unit for confirming that the metabolic rate of the time series is increased with time, 13 is a display device for displaying the generation result of the information processing unit and the confirmation result of the confirmation unit, and 14 is each device It is a control apparatus for performing control. A fixing jig may be used so that the subject 0 is fixed at an accurate position.
さらに，本装置の動作の概要も説明する。被験体０の核スピンを励起する高周波磁場パルスは，シンセサイザ２により発生された高周波を変調装置３で波形整形，電力増幅し，高周波磁場コイル４に電流を供給することにより発生させる。傾斜磁場電源装置５から電流を供給された傾斜磁場発生コイル６は傾斜磁場を発生し，被験体０からの磁気共鳴信号を変調する。当該変調信号は高周波磁場コイル４より受信され，増幅器７で増幅，ＡＤ変換器８でＡＤ変換された後，化学物質情報生成部９に入力される。化学物質情報生成部９では時系列毎に化学物質とその代謝物質の磁気共鳴スペクトルのピーク高さ値，磁気共鳴スペクトルのピーク面積値，磁気共鳴スペクトルのピーク半値幅値，磁気共鳴スペクトルのケミカルシフト値，磁気共鳴スペクトルの周波数ドリフト値，磁気共鳴信号強度のうちいずれかもしくは複数を生成して記憶部１０に送る。記憶部１０では任意の計測タイミングで取得した化学物質とその代謝物質のそれぞれの化学物質情報を対応付けて時系列毎に格納する。情報処理部１１では時系列毎の化学物質とその代謝物質の化学物質情報を記憶部１０より呼び出し時系列毎の代謝率を算出する。確認部１２は前記情報処理部で算出された時系列の前記代謝率について経時的な増加が見られることを確認する。表示装置１３は，前記情報処理部の生成結果と前記確認部の確認結果を表示する。なお，制御装置１４は，予めプログラムされたタイミング，強度で各装置が動作するように制御を行う。 In addition, an outline of the operation of the device will be described. The high-frequency magnetic field pulse for exciting the nuclear spin of the subject 0 is generated by shaping the waveform of the high-frequency generated by the synthesizer 2 with the modulation device 3, power amplification, and supplying a current to the high-frequency magnetic field coil 4. The gradient magnetic field generating coil 6 supplied with a current from the gradient magnetic field power supply device 5 generates a gradient magnetic field and modulates a magnetic resonance signal from the subject 0. The modulation signal is received from the high-frequency magnetic field coil 4, amplified by the amplifier 7, AD-converted by the AD converter 8, and then input to the chemical substance information generation unit 9. In the chemical substance information generation unit 9, the peak height value of the magnetic resonance spectrum, the peak area value of the magnetic resonance spectrum, the peak half-width value of the magnetic resonance spectrum, and the chemical shift of the magnetic resonance spectrum in time series. One or more of the value, the frequency drift value of the magnetic resonance spectrum, and the magnetic resonance signal intensity are generated and sent to the storage unit 10. The storage unit 10 stores the chemical substance acquired at an arbitrary measurement timing and the respective chemical substance information of the metabolite in association with each other in time series. The information processing unit 11 calls the chemical substance for each time series and the chemical substance information of the metabolite from the storage unit 10 and calculates the metabolic rate for each time series. The confirmation unit 12 confirms that an increase with time is observed in the time-series metabolic rate calculated by the information processing unit. The display device 13 displays the generation result of the information processing unit and the confirmation result of the confirmation unit. The control device 14 performs control so that each device operates at a timing and intensity programmed in advance.
図２は，本実施例にかかるパルスシーケンスの概略図である。すなわち，ｘ方向のスライス選択磁場パルス１５とともに９０度高周波磁場パルス１６を，ｙ方向のスライス選択磁場パルス１７とともに１８０度高周波磁場パルス１８を，ｚ方向のスライス選択磁場パルス１９とともに１８０度高周波磁場パルス２０を順次印加し，ｘ方向のスライス選択磁場パルス１５を印加した後に傾斜磁場２１を印加し，データ取得される。なお，ｘ方向，ｙ方向，ｚ方向を入れ替えることも可能である。また，本発明にかかるイメージングのパルスシーケンスは，この方法に限らない。 FIG. 2 is a schematic diagram of a pulse sequence according to the present embodiment. That is, the 90-degree high-frequency magnetic field pulse 16 together with the slice selection magnetic field pulse 15 in the x direction, the 180-degree high-frequency magnetic field pulse 18 together with the slice selection magnetic field pulse 17 in the y-direction, and the 180-degree high-frequency magnetic field pulse together with the slice selection magnetic field pulse 19 in the z-direction. 20 is sequentially applied, the slice magnetic field pulse 15 in the x direction is applied, and then the gradient magnetic field 21 is applied to acquire data. The x direction, the y direction, and the z direction can be interchanged. The imaging pulse sequence according to the present invention is not limited to this method.
図３では，本発明にかかるフローチャート図を示す。被験体０に化学物質が投与されたのち本発明にかかる検査が開始されると，被験体０のＭＲＩが実施され，化学物質情報生成部９にて任意の関心領域の化学物質情報が取得される。なお，本明細書で記載する化学物質情報とは，化学物質とその代謝物質の量を特定する情報であって，磁気共鳴スペクトルのピーク高さ値，磁気共鳴スペクトルのピーク面積値，磁気共鳴スペクトルのピーク半値幅値，磁気共鳴スペクトルのケミカルシフト値，磁気共鳴スペクトルの周波数ドリフト値，磁気共鳴信号強度のうちいずれかもしくは複数を指す。任意の計測タイミングで取得された化学物質とその代謝物質のそれぞれの化学物質情報が対応付けられて時系列毎に記憶部１０へ格納される。なお，前記記憶部１０に格納される情報としては，計測データそのものであってもよいし，これをある関数でフィッティングした際の係数であってもよく，特にこだわるものではない。また，ここまでのフローは任意回数ほど繰り返し実施しても何ら差し支えない。なお，本明細書で記載する代謝物質とは，化学物質が生体内で代謝されて生成した物質を指す。また，ここで記載される代謝とは酵素的代謝，非酵素的代謝のいずれであってもよい。 FIG. 3 shows a flowchart according to the present invention. When the test according to the present invention is started after the chemical substance is administered to the subject 0, the MRI of the subject 0 is performed, and the chemical substance information generation unit 9 acquires chemical substance information of an arbitrary region of interest. The The chemical substance information described in this specification is information for specifying the amount of the chemical substance and its metabolite, and includes the peak height value of the magnetic resonance spectrum, the peak area value of the magnetic resonance spectrum, the magnetic resonance spectrum. Any one or more of the peak half width value, the chemical shift value of the magnetic resonance spectrum, the frequency drift value of the magnetic resonance spectrum, and the magnetic resonance signal intensity. The chemical substance acquired at an arbitrary measurement timing and the chemical substance information of the metabolite are associated with each other and stored in the storage unit 10 in time series. The information stored in the storage unit 10 may be measurement data itself, or may be a coefficient when fitting this with a certain function, and is not particularly limited. Also, the flow up to this point can be repeated as many times as desired. In addition, the metabolite described in this specification refers to a substance produced by metabolizing a chemical substance in a living body. The metabolism described here may be either enzymatic metabolism or non-enzymatic metabolism.
さらに言えば代謝物質が生成されるまでに化学部質が受ける酵素的代謝の回数と，代謝物質が生成されるまでに化学物質が受ける非酵素的代謝の回数に何ら制限はなく，代謝物質は化学物質から１段階のみならず２段階以上の代謝過程を経た物質であって何ら差し支えなく，代謝物質が受ける代謝段階の回数に制限はない。情報処理部１１では記憶部１０に格納された時系列の化学物質情報から時系列毎の代謝率が算出され，確認部１２では前記情報処理部１１で算出された時系列毎の代謝率の経時的な増加が見られることを確認し，表示装置１３が前記情報処理部の生成結果と前記確認部の確認結果を表示する。なお，本明細書で記載する代謝率とは，関係式［代謝物質の化学物質情報］／［化学物質の化学物質情報］の解を指す。代謝率は，前記情報処理部１１で実施される代謝率の算出がｎ回目である場合には［代謝率ｎ］とされ，時系列に生成される複数の代謝率値は容易に区別され得る。 Furthermore, there is no limit to the number of enzymatic metabolisms that a chemical substance undergoes before the metabolite is produced and the number of non-enzymatic metabolisms that a chemical substance undergoes before the metabolite is produced. There is no restriction on the number of metabolic stages that a metabolite undergoes, since it is a substance that has undergone two or more stages of metabolic processes from a chemical substance. The information processing unit 11 calculates the metabolic rate for each time series from the time-series chemical substance information stored in the storage unit 10, and the confirmation unit 12 calculates the time-dependent metabolic rate for each time series calculated by the information processing unit 11. The display device 13 displays the generation result of the information processing unit and the confirmation result of the confirmation unit. The metabolic rate described in this specification refers to the solution of the relational expression [chemical substance information of metabolite] / [chemical substance information of chemical substance]. The metabolic rate is [metabolic rate n] when the metabolic rate calculated by the information processing unit 11 is n-th, and a plurality of metabolic rate values generated in time series can be easily distinguished. .
次いで，前記ＭＲＩ装置ならびに前記パルスシーケンスを利用した本発明の効果の実証例を記載する。なお本実施例では哺乳類動物としてラットを用いた一例を記載しているが，哺乳類各科であれば例えばマウス，ウサギ，モルモット，マーモセット，サル，ヒトを問わず，決してこだわるものではない。 Next, a demonstration example of the effect of the present invention using the MRI apparatus and the pulse sequence will be described. In the present embodiment, an example using a rat as a mammal is described. However, for example, a mouse, a rabbit, a guinea pig, a marmoset, a monkey, or a human is not particularly particular as long as it is a mammal family.
図４には，フルオロウラシル投与後のＷｉｓｔａｒ系ラット肝の１９Ｆ−ＭＲＳの一例について，時系列毎のスペクトル，磁気共鳴信号強度，代謝率を記す。なお，本実施例記載のフルオロウラシルの他，１９Ｆ原子を含有する化学物質のごく一部の例として，テガフール，カルモフール，ドキシフルリジン，カペシタビン，塩酸ゲムシタビン，リン酸フルダラビン，フルタミド，ビカルタミド，ゲフェチニブ等が挙げられるが，本発明では１９Ｆ原子を含有する化学物質であれば何ら限定がないことは言うまでもない。また，本発明の前記ＭＲＩ装置では，前記ＭＲＩ装置の測定対象となる化学物質とその代謝物質に含有される原子が１９Ｆのみに限定される必要は全くなく，前記ＭＲＩ装置の測定対象となる化学物質とその代謝物質に含有される原子が１Ｈ，１３Ｃ，１９Ｆ，３１Ｐのいずれかもしくは複数であれば，化学物質とその代謝物質に何ら限定がないことは言うまでもない。 FIG. 4 shows the spectrum, magnetic resonance signal intensity, and metabolic rate for each time series of an example of 19 F-MRS of Wistar rat liver after administration of fluorouracil. In addition to the fluorouracil described in the present example, examples of chemical substances containing 19 F atoms include tegafur, carmofur, doxyfluridine, capecitabine, gemcitabine hydrochloride, fludarabine phosphate, flutamide, bicalutamide, gefetinib, and the like. However, it goes without saying that there is no limitation in the present invention as long as it is a chemical substance containing 19 F atoms. Further, in the MRI apparatus of the present invention, the chemical substance to be measured by the MRI apparatus and the atoms contained in the metabolite need not be limited to 19 F, and are to be measured by the MRI apparatus. It goes without saying that there is no limitation on the chemical substance and its metabolite as long as the atoms contained in the chemical substance and its metabolite are any one or more of 1 H, 13 C, 19 F, and 31 P.
フルオロウラシル２５０ｍｇ／ｋｇを投与したＷｉｓｔａｒ系ラットについて，前記ＭＲＩ装置ならびに前記パルスシーケンスを利用して肝のフルオロウラシル１９Ｆ−ＭＲＳを得るための主要な撮像パラメータの一例としては，静磁場強度７テスラのＭＲＩ装置を利用した場合，シーケンス：ＰＲＥＳＳ（Ｐｏｉｎｔ−ｒｅｓｏｌｖｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）法，繰り返し時間：１０００ミリ秒，エコー時間：７．３６ミリ秒，ミキシングタイム：５．５１ミリ秒，積算回数：３００回，サンプリングポイント：２５６，バンド幅：１０キロヘルツ，であるが，これらの条件に決してこだわるものではない。また，フルオロウラシル２５０ｍｇ／ｋｇを投与したＷｉｓｔａｒ系ラットについて，前記ＭＲＩ装置ならびに前記パルスシーケンスを利用して肝のフルオロ―β―アラニン１９Ｆ−ＭＲＳを得るための主要な撮像パラメータの一例としては，静磁場強度７テスラのＭＲＩ装置を利用した場合，シーケンス：ＰＲＥＳＳ（Ｐｏｉｎｔ−ｒｅｓｏｌｖｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）法，繰り返し時間：１０００ミリ秒，エコー時間：７．３６ミリ秒，ミキシングタイム：５．５１ミリ秒，積算回数：３００回，サンプリングポイント：２５６，バンド幅：１０キロヘルツ，であるが，これらの条件に決してこだわるものではない。 As an example of main imaging parameters for obtaining fluorouracil 19 F-MRS of the liver using the MRI apparatus and the pulse sequence for Wistar rats administered with 250 mg / kg of fluorouracil, an MRI having a static magnetic field strength of 7 Tesla When using the apparatus, sequence: PRESS (Point-resolved Spectrosequence Sequence) method, repetition time: 1000 milliseconds, echo time: 7.36 milliseconds, mixing time: 5.51 milliseconds, integration number: 300 times, sampling Point: 256, Bandwidth: 10 kilohertz, but these conditions are not particular. In addition, as an example of main imaging parameters for obtaining liver fluoro-β-alanine 19 F-MRS using the MRI apparatus and the pulse sequence for Wistar rats administered with 250 mg / kg of fluorouracil, When using an MRI apparatus having a magnetic field strength of 7 Tesla, sequence: PRES (Point-resolved Spectrosequence Sequence) method, repetition time: 1000 milliseconds, echo time: 7.36 milliseconds, mixing time: 5.51 milliseconds, integration Number of times: 300 times, sampling point: 256, bandwidth: 10 kilohertz, but these conditions are not particular.
前記化学物質情報生成部９で生成された化学物質情報の前記記憶部１０への格納について記載し，前記情報処理部１１が時系列毎に前記記憶部１０に格納された化学物質情報から代謝率を算出する過程について記載する。 The storage of the chemical substance information generated by the chemical substance information generation unit 9 in the storage unit 10 is described, and the metabolic rate is calculated from the chemical substance information stored in the storage unit 10 by the information processing unit 11 in time series. The process of calculating is described.
２２はフルオロウラシル投与後１５分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロウラシル１９Ｆ−ＭＲＳの一例であり，２３は前記２２について肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度が４．４５であったことを示している図である。２４はフルオロウラシル投与後２０分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロ―β―アラニン１９Ｆ−ＭＲＳの一例であり，２５は前記２４について肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度が２．４３であったことを示している図である。 22 is an example of fluorouracil 19 F-MRS in the region of interest in an arbitrary pixel group in the anatomical position of the liver of Wistar rats 15 minutes after administration of fluorouracil, and 23 is an arbitrary position in the anatomical position of the liver for 22 It is a figure which shows that the 19 F magnetic resonance signal intensity | strength of the fluorouracil in a region of interest was 4.45 in the pixel group of. 24 is an example of fluoro-β-alanine 19 F-MRS in a region of interest in an arbitrary pixel group in the anatomical position of the liver of Wistar rats 20 minutes after administration of fluorouracil, and 25 is an anatomy of liver for the 24 It is a figure showing that the 19 F magnetic resonance signal intensity of fluoro-β-alanine in the region of interest was 2.43 in an arbitrary pixel group at the target position.
前記化学物質情報生成部９で生成された前記２２と前記２３は対応付けられて前記記憶部１０に格納され，前記化学物質情報生成部９で生成された前記２４と前記２５は対応付けられて前記記憶部１０に格納される。前記情報処理部１１ではあらかじめ格納されている関係式［フルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度］／［フルオロウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度］＝［代謝率］にフルオロウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度とフルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度を代入して代謝率を算出する。すなわち，前記記憶部１０に格納された前記２３と前記２５から前記関係式を用いて［２．４３］／［４．４５］＝０．５５が算出され，代謝率０．５５が求められる。すなわち，前記記憶部１０には符号２６記載の代謝率１＝０．５５が格納される。 The 22 and 23 generated by the chemical substance information generation unit 9 are associated with each other and stored in the storage unit 10, and the 24 and 25 generated by the chemical substance information generation unit 9 are associated with each other. Stored in the storage unit 10. In the information processing section 11, the relational expression [ 19 F magnetic resonance signal intensity of fluoro-β-alanine] / [ 19 F magnetic resonance signal intensity of fluorouracil] = [metabolic rate] of 19 F magnetic resonance of fluorouracil is stored. The metabolic rate is calculated by substituting the signal intensity and the 19 F magnetic resonance signal intensity of fluoro-β-alanine. That is, [2.43] / [4.45] = 0.55 is calculated from the 23 and 25 stored in the storage unit 10 using the relational expression, and a metabolic rate of 0.55 is obtained. That is, the storage unit 10 stores a metabolic rate 1 = 0.55 described by reference numeral 26.
２７はフルオロウラシル投与後２５分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロウラシル１９Ｆ−ＭＲＳの一例であり，２８は前記２７について肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度が２．７８であったことを示している図である。２９はフルオロウラシル投与後３０分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロ―β―アラニン１９Ｆ−ＭＲＳの一例であり，３０は前記２９について肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度が２．４９であったことを示している図である。 27 is an example of fluorouracil 19 F-MRS in the region of interest in an arbitrary pixel group in the anatomical position of the liver of Wistar rats 25 minutes after administration of fluorouracil, and 28 is an arbitrary position in the anatomical position of the liver for 27 It is a figure which shows that the 19 F magnetic resonance signal intensity | strength of the fluorouracil in a region of interest was 2.78 in the pixel group of. 29 is an example of fluoro-β-alanine 19 F-MRS in a region of interest in an arbitrary pixel group in the anatomical position of the liver of a Wistar rat 30 minutes after administration of fluorouracil, and 30 is an anatomy of the liver for the 29 It is a figure showing that the 19 F magnetic resonance signal intensity of fluoro-β-alanine in the region of interest was 2.49 in an arbitrary pixel group at the target position.
前記化学物質情報生成部９で生成された前記２７と前記２８は対応付けられて前記記憶部１０に格納され，前記化学物質情報生成部９で生成された前記２９と前記３０は対応付けられて前記記憶部１０に格納される。前記情報処理部１１ではあらかじめ格納されている関係式［フルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度］／［フルオロウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度］＝［代謝率］にフルオロウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度とフルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度を代入して代謝率を算出する。すなわち，前記記憶部１０に格納された前記２８と前記３０から前記関係式を用いて［２．４９］／［２．７８］＝０．９０が算出され，代謝率０．９０が求められる。すなわち，前記記憶部１０には符号３１記載の代謝率２＝０．９０が格納される。 The 27 and 28 generated by the chemical substance information generation unit 9 are associated with each other and stored in the storage unit 10, and the 29 and 30 generated by the chemical substance information generation unit 9 are associated with each other. Stored in the storage unit 10. In the information processing section 11, the relational expression [ 19 F magnetic resonance signal intensity of fluoro-β-alanine] / [ 19 F magnetic resonance signal intensity of fluorouracil] = [metabolic rate] of 19 F magnetic resonance of fluorouracil is stored. The metabolic rate is calculated by substituting the signal intensity and the 19 F magnetic resonance signal intensity of fluoro-β-alanine. That is, [2.49] / [2.78] = 0.90 is calculated from the 28 and 30 stored in the storage unit 10 using the relational expression, and a metabolic rate of 0.90 is obtained. That is, the storage unit 10 stores the metabolic rate 2 described in reference numeral 31 = 0.90.
３２はフルオロウラシル投与後３５分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロウラシル１９Ｆ−ＭＲＳの一例であり，３３は前記３２について肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度が３．０５であったことを示している図である。３４はフルオロウラシル投与後４０分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロ―β―アラニン１９Ｆ−ＭＲＳの一例であり，３５は前記３４について肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度が３．１３であったことを示している図である。 32 is an example of fluorouracil 19 F-MRS in a region of interest in an arbitrary pixel group in the anatomical position of the liver of a Wistar rat 35 minutes after administration of fluorouracil, and 33 is an arbitrary position in the anatomical position of the liver for the 32 It is a figure which shows that the 19 F magnetic resonance signal intensity | strength of the fluorouracil in a region of interest was 3.05 in the pixel group. 34 is an example of fluoro-β-alanine 19 F-MRS in a region of interest in an arbitrary pixel group in the anatomical position of the liver of a Wistar rat 40 minutes after administration of fluorouracil, and 35 is an anatomy of the liver for 34 It is a figure showing that the 19 F magnetic resonance signal intensity of fluoro-β-alanine in the region of interest was 3.13 in an arbitrary pixel group at the target position.
前記化学物質情報生成部９で生成された前記３２と前記３３は対応付けられて前記記憶部１０に格納され，前記化学物質情報生成部９で生成された前記３４と前記３５は対応付けられて前記記憶部１０に格納される。前記情報処理部１１ではあらかじめ格納されている関係式［フルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度］／［フルオロウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度］＝［代謝率］にフルオロウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度とフルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度を代入して代謝率を算出する。すなわち，前記記憶部１０に格納された前記３３と前記３５から前記関係式を用いて［３．１３］／［３．０５］＝１．０３が算出され，代謝率１．０３が求められる。すなわち，前記記憶部１０には符号３６記載の代謝率３＝１．０３が格納される。 The 32 and 33 generated by the chemical substance information generation unit 9 are associated with each other and stored in the storage unit 10, and the 34 and 35 generated by the chemical substance information generation unit 9 are associated with each other. Stored in the storage unit 10. In the information processing section 11, the relational expression [ 19 F magnetic resonance signal intensity of fluoro-β-alanine] / [ 19 F magnetic resonance signal intensity of fluorouracil] = [metabolic rate] of 19 F magnetic resonance of fluorouracil is stored. The metabolic rate is calculated by substituting the signal intensity and the 19 F magnetic resonance signal intensity of fluoro-β-alanine. That is, [3.13] / [3.05] = 1.03 is calculated from the 33 and 35 stored in the storage unit 10 using the relational expression, and a metabolic rate of 1.03 is obtained. In other words, the metabolic rate 3 = 1.03 described in reference numeral 36 is stored in the storage unit 10.
３７はフルオロウラシル投与後４５分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロウラシル１９Ｆ−ＭＲＳの一例であり，３８は前記３７について肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度が２．９０であったことを示している図である。３９はフルオロウラシル投与後５０分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロ―β―アラニン１９Ｆ−ＭＲＳの一例であり，４０は前記３９について肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度が３．９６であったことを示している図である。 37 is an example of fluorouracil 19 F-MRS in the region of interest in an arbitrary pixel group in the anatomical position of the liver of a Wistar rat 45 minutes after administration of fluorouracil, and 38 is an arbitrary position in the anatomical position of the liver for 37 It is a figure which shows that the 19 F magnetic resonance signal intensity | strength of fluorouracil in a region of interest was 2.90 in the pixel group of. 39 is an example of fluoro-β-alanine 19 F-MRS in a region of interest in an arbitrary pixel group in the anatomical position of the liver of Wistar rats 50 minutes after administration of fluorouracil, and 40 is an anatomy of the liver for 39 It is a figure showing that the 19 F magnetic resonance signal intensity of fluoro-β-alanine in the region of interest was 3.96 in an arbitrary pixel group at the target position.
前記化学物質情報生成部９で生成された前記３７と前記３８は対応付けられて前記記憶部１０に格納され，前記化学物質情報生成部９で生成された前記３９と前記４０は対応付けられて前記記憶部１０に格納される。前記情報処理部１１ではあらかじめ格納されている関係式［フルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度］／［フルオロウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度］＝［代謝率］にフルオロウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度とフルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度を代入して代謝率を算出する。すなわち，前記記憶部１０に格納された前記３８と前記４０から前記関係式を用いて［３．９６］／［２．９０］＝１．３７が算出され，代謝率１．３７が求められる。すなわち，前記記憶部１０には符号４１記載の代謝率４＝１．３７が格納される。 37 and 38 generated by the chemical substance information generation unit 9 are associated with each other and stored in the storage unit 10, and 39 and 40 generated by the chemical substance information generation unit 9 are associated with each other. Stored in the storage unit 10. In the information processing section 11, the relational expression [ 19 F magnetic resonance signal intensity of fluoro-β-alanine] / [ 19 F magnetic resonance signal intensity of fluorouracil] = [metabolic rate] of 19 F magnetic resonance of fluorouracil is stored. The metabolic rate is calculated by substituting the signal intensity and the 19 F magnetic resonance signal intensity of fluoro-β-alanine. That is, [3.96] / [2.90] = 1.37 is calculated from the 38 and 40 stored in the storage unit 10 using the relational expression, and the metabolic rate 1.37 is obtained. That is, the storage unit 10 stores a metabolic rate 4 = 1.37 described by reference numeral 41.
上の一例では，前記化学物質情報生成部９がフルオロウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度を得た５分後にフルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度を得て，前記情報処理部１１が代謝率を算出した例を記載しているが，前記化学物質情報生成部９がフルオロウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度とフルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度とを得るタイミングは，本実施例記載の通りずれがあっても何ら差し支えなく，もちろん同時であってもよい。また，前記化学物質情報生成部９がフルオロウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度とフルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度とを得る順序に何らの制限はない。さらに，前記化学物質情報生成部９がフルオロウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度とフルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度とを得る回数と，前記情報処理部１１が代謝率を算出する回数とに何らの制限がないことも言うまでもない。 In one example above, the chemical substance information generation section 9 obtains 19 F magnetic resonance signal intensity of fluoro -β- alanine five minutes after obtaining the 19 F magnetic resonance signal intensity of fluorouracil, the information processing unit 11 Metabolism has been described an example of calculating the rate, the timing of chemical substance information generating unit 9 to obtain the 19 F magnetic resonance signal intensity of the 19 F magnetic resonance signal strength and fluoro -β- alanine fluorouracil, the present embodiment Even if there is a deviation as described, there is no problem. Also, the chemical substance information generating unit 9 is not any limitation to the order to obtain the 19 F magnetic resonance signal intensity of the 19 F magnetic resonance signal strength and fluoro -β- alanine fluorouracil. Furthermore, the number of times the chemical substance information generating unit 9 to obtain the 19 F magnetic resonance signal intensity of the 19 F magnetic resonance signal strength and fluoro -β- alanine fluorouracil, the number of times the information processing unit 11 calculates the metabolic rate Needless to say, there are no restrictions.
前記情報処理部１１で時系列毎に算出され，前記記憶部１０に格納された一連の代謝率について，確認部１２が経時的な代謝率の増加を確認する過程を記載する。 A process in which the confirmation unit 12 confirms an increase in metabolic rate over time for a series of metabolic rates calculated for each time series by the information processing unit 11 and stored in the storage unit 10 will be described.
前記確認部１２では，前記記憶部１０に格納された時系列の代謝率が経時的な増加を示すことを確認する。すなわち，前記確認部１２では，代謝率１として０．５５，代謝率２として０．９０，代謝率３として１．０３，代謝率４として１．３７を，縦軸が代謝率，横軸が当該代謝率を求めたときのフルオロウラシル１９Ｆ磁気共鳴信号強度を測定した時間としたグラフにそれぞれプロットし，各プロットの線形近似を行い回帰直線を求め，回帰直線が正の傾きをもつことを確認する。 The confirmation unit 12 confirms that the time-series metabolic rate stored in the storage unit 10 shows an increase over time. That is, in the confirmation unit 12, the metabolic rate 1 is 0.55, the metabolic rate 2 is 0.90, the metabolic rate 3 is 1.03, the metabolic rate 4 is 1.37, the vertical axis is the metabolic rate, and the horizontal axis is Fluorouracil 19 F magnetic resonance signal intensity when the metabolic rate was obtained was plotted on the graph with the measured time, and a linear approximation of each plot was performed to obtain a regression line, confirming that the regression line had a positive slope To do.
本記載の例では，図５に示す通り，回帰直線はｙ＝０．０２６ｘ＋０．１８０３と求められ，回帰直線が正の傾きをもつことが確認された。本発明によれば，当該回帰直線の傾きは生体中の代謝能力情報を厳に反映する値である。本発明では前記確認部１２は回帰直線の傾きについて閾値を設けることが可能であり，実施者は閾値を任意に設定できる。回帰直線の傾きの閾値は，望ましくは０．００５以上，さらに望ましくは０．０１０以上である。図６では，表示装置１３の表示画面の例を記す。前記確認部１２により，任意に設定された閾値を上回ったことが確認された場合，表示装置１３は生体の代謝能力に問題ない旨の情報を任意の文言もしくは記号で表示してもよいし，任意に設定された閾値を下回ったことが確認された場合，表示装置１３は生体の代謝能力に問題がある旨の情報を任意の文言もしくは記号で表示してもよい。 In the example of this description, as shown in FIG. 5, the regression line was obtained as y = 0.026x + 0.1803, and it was confirmed that the regression line had a positive slope. According to the present invention, the slope of the regression line is a value that strictly reflects metabolic capacity information in the living body. In the present invention, the confirmation unit 12 can set a threshold for the slope of the regression line, and the practitioner can arbitrarily set the threshold. The threshold for the slope of the regression line is preferably 0.005 or more, and more preferably 0.010 or more. FIG. 6 shows an example of the display screen of the display device 13. When it is confirmed by the confirmation unit 12 that the threshold value arbitrarily set is exceeded, the display device 13 may display information indicating that there is no problem with the metabolic capacity of the living body in any word or symbol, When it is confirmed that the value is lower than the arbitrarily set threshold value, the display device 13 may display information indicating that there is a problem in the metabolic capacity of the living body with an arbitrary word or symbol.
また，本発明の表示装置では，ＭＲＩ撮像結果，設定された関心領域，化学物質情報，代謝率，代謝率の回帰直線の傾き，代謝率の回帰直線の相関係数のうちいずれかもしくは複数を表示画面に表示してもよく，表示画面に表示する情報はこれらに限定されない。図６では，Ｗｉｓｔａｒ系ラットの１Ｈ−ＭＲＩ画像上に，任意に設定された関心領域を表示し，また前記確認部１２で実施者が回帰直線の傾きの閾値を０．０１０と設定し，前記確認部１２から入力された回帰直線の傾きが０．０２６であったため前記確認部１２が生体の代謝能力に問題ないとの判断を行った結果，表示装置１３が生体の代謝能力に問題ない旨の任意の文言を表示した一例を記す。 In the display device of the present invention, one or more of the MRI imaging result, the set region of interest, the chemical substance information, the metabolic rate, the slope of the metabolic rate regression line, and the correlation coefficient of the metabolic rate regression line are displayed. You may display on a display screen and the information displayed on a display screen is not limited to these. In FIG. 6, an arbitrarily set region of interest is displayed on the 1 H-MRI image of a Wistar rat, and the practitioner sets a threshold value of the slope of the regression line as 0.010 in the confirmation unit 12, Since the slope of the regression line input from the confirmation unit 12 is 0.026, the confirmation unit 12 determines that there is no problem with the metabolic capacity of the living body. As a result, the display device 13 has no problem with the metabolic capacity of the living body. An example of displaying an arbitrary word to the effect is given below.
上の通り，本発明によれば，生体中の代謝能力情報の表示を行う機能を有するＭＲＩ装置を記載できる。 As described above, according to the present invention, an MRI apparatus having a function of displaying metabolic capacity information in a living body can be described.
０：被験体
１：静磁場発生磁石
２：シンセサイザ
３：変調装置
４：高周波磁場コイル
５：傾斜磁場電源装置
６：傾斜磁場発生コイル
７：増幅器
８：ＡＤ変換器
９：化学物質情報生成部
１０：記憶部
１１：情報処理部
１２：確認部
１３：表示装置
１４：制御装置
１５：ｘ方向のスライス選択磁場パルス
１６：９０度高周波磁場パルス
１７：ｙ方向のスライス選択磁場パルス
１８：１８０度高周波磁場パルス
１９：ｚ方向のスライス選択磁場パルス
２０：１８０度高周波磁場パルス
２１：傾斜磁場
２２：フルオロウラシル投与後１５分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置におけ る任意の画素群に関心領域におけるフルオロウラシル１９Ｆ−ＭＲＳの一例
２３：フルオロウラシル投与後１５分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置におけ る任意の画素群に関心領域におけるフルオロウラシル１９Ｆ−ＭＲＳの一例につい て，ラットの肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロ ウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度が４．４５であったことを示している図
２４：フルオロウラシル投与後２０分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置におけ る任意の画素群に関心領域におけるフルオロ―β―アラニン１９Ｆ−ＭＲＳの一例
２５：フルオロウラシル投与後２０分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置におけ る任意の画素群に関心領域におけるフルオロ―β―アラニン１９Ｆ−ＭＲＳの一例 について，ラットの肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフ ルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度が２．４３であったことを示して いる図
２６：記憶部に格納された２３，２５の化学物質情報をもとに情報処理部で算出された代 謝率１が０．５５であったことを示す図
２７：フルオロウラシル投与後２５分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置におけ る任意の画素群に関心領域におけるフルオロウラシル１９Ｆ−ＭＲＳの一例
２８：フルオロウラシル投与後２５分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置におけ る任意の画素群に関心領域におけるフルオロウラシル１９Ｆ−ＭＲＳの一例につい て，ラットの肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロ ウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度が２．７８であったことを示している図
２９：フルオロウラシル投与後３０分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置におけ る任意の画素群に関心領域におけるフルオロ―β―アラニン１９Ｆ−ＭＲＳの一例
３０：フルオロウラシル投与後３０分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置におけ る任意の画素群に関心領域におけるフルオロ―β―アラニン１９Ｆ−ＭＲＳの一例 について，ラットの肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフ ルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度が２．４９であったことを示して いる図
３１：記憶部に格納された２７，２９の化学物質情報をもとに情報処理部で算出された代 謝率２が０．９０であったことを示す図
３２：フルオロウラシル投与後３５分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置におけ る任意の画素群に関心領域におけるフルオロウラシル１９Ｆ−ＭＲＳの一例
３３：フルオロウラシル投与後３５分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置におけ る任意の画素群に関心領域におけるフルオロウラシル１９Ｆ−ＭＲＳの一例につい て，ラットの肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロ ウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度が３．０５であったことを示している図
３４：フルオロウラシル投与後４０分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置におけ る任意の画素群に関心領域におけるフルオロ―β―アラニン１９Ｆ−ＭＲＳの一例
３５：フルオロウラシル投与後４０分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置におけ る任意の画素群に関心領域におけるフルオロ―β―アラニン１９Ｆ−ＭＲＳの一例 について，ラットの肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフ ルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度が３．１３であったことを示して いる図
３６：記憶部に格納された３３，３５の化学物質情報をもとに情報処理部で算出された代 謝率３が１．０３であったことを示す図
３７：フルオロウラシル投与後４５分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置におけ る任意の画素群に関心領域におけるフルオロウラシル１９Ｆ−ＭＲＳの一例
３８：フルオロウラシル投与後４５分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置におけ る任意の画素群に関心領域におけるフルオロウラシル１９Ｆ−ＭＲＳの一例につい て，ラットの肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフルオロ ウラシルの１９Ｆ磁気共鳴信号強度が２．９０であったことを示している図
３９：フルオロウラシル投与後５０分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置におけ る任意の画素群に関心領域におけるフルオロ―β―アラニン１９Ｆ−ＭＲＳの一例
４０：フルオロウラシル投与後５０分のＷｉｓｔａｒ系ラットの肝の解剖学的位置におけ る任意の画素群に関心領域におけるフルオロ―β―アラニン１９Ｆ−ＭＲＳの一例 について，ラットの肝の解剖学的位置における任意の画素群に関心領域におけるフ ルオロ―β―アラニンの１９Ｆ磁気共鳴信号強度が３．９６であったことを示して いる図
４１：記憶部に格納された３８，４０の化学物質情報をもとに情報処理部で算出された代 謝率４が１．３７であったことを示す図
４２：代謝率１，代謝率２，代謝率３，代謝率４を縦軸が代謝率，横軸がフルオロウラシ ル投与後時間としたグラフにそれぞれプロットし，各プロットを線形近似したとき の図
0: Subject 1: Static magnetic field generating magnet 2: Synthesizer 3: Modulating device 4: High frequency magnetic field coil 5: Gradient magnetic field power supply device 6: Gradient magnetic field generating coil 7: Amplifier 8: AD converter 9: Chemical substance information generating unit 10 : Storage unit 11: information processing unit 12: confirmation unit 13: display device 14: control device 15: x-direction slice selection magnetic field pulse 16: 90-degree high frequency magnetic field pulse 17: y-direction slice selection magnetic field pulse 18: 180-degree high frequency Magnetic field pulse 19: z-direction slice selection magnetic field pulse 20: 180-degree high-frequency magnetic field pulse 21: gradient magnetic field 22: region of interest in an arbitrary group of pixels in the liver anatomical position of Wistar rats 15 minutes after administration of fluorouracil An example of fluorouracil 19 F-MRS at 23: anatomical location of the liver of 15 minutes of Wistar rats after fluorouracil administration For an example of fluorouracil 19 F-MRS in a region of interest in any of the pixel group that put, 19 F magnetic resonance signal intensity of fluoro uracil in a region of interest in any of the pixel group in the anatomical position of the liver in rats is 4.45 FIG. 24: Example 25 of fluoro-β-alanine 19 F-MRS in the region of interest in an arbitrary pixel group in the anatomical position of the liver of a Wistar rat 20 minutes after administration of fluorouracil : An example of fluoro-β-alanine 19 F-MRS in the region of interest in an arbitrary pixel group in the liver anatomical position of Wistar rats 20 minutes after administration of fluorouracil. In any pixel group, the 19 F magnetic resonance signal intensity of fluoro-β-alanine in the region of interest is 2.43. FIG. 26 shows that the authorization rate 1 calculated by the information processing unit based on the chemical substance information of 23 and 25 stored in the storage unit is 0.55. : An example of fluorouracil 19 F-MRS in a region of interest in an arbitrary group of pixels in the liver anatomical position of Wistar rats 25 minutes after administration of fluorouracil 28: Dissection of livers of Wistar rats 25 minutes after administration of fluorouracil An example of fluorouracil 19 F-MRS in the region of interest in any pixel group at the anatomical location, and the 19 F magnetic resonance signal intensity of fluorouracil in the region of interest in any pixel group in the anatomical location of the rat liver FIG. 29 shows the anatomical position of the liver of Wistar rats 30 minutes after administration of fluorouracil. Any pixel example fluoro -β- alanine 19 F-MRS in the region of interest to the group 30 that: fluoro in a region of interest in any of the pixel group that put the anatomical location of the liver of 30 minutes of Wistar rats after fluorouracil administration -For an example of β-alanine 19 F-MRS, the 19 F magnetic resonance signal intensity of fluoro-β-alanine in the region of interest was 2.49 in any pixel group in the anatomical position of the rat liver. 31 shows that the rate of approval 2 calculated by the information processing unit based on the 27, 29 chemical substance information stored in the storage unit was 0.90. FIG. 32: administration of fluorouracil Example 35: Fluorouracil 19 F-MRS in the region of interest in any pixel group in the anatomical position of the Wistar rat liver 35 minutes later: Fluoro An example of fluorouracil 19 F-MRS in the region of interest in the anatomical position of the liver of a Wistar rat 35 minutes after administration of uracil. FIG. 34 shows that the 19 F magnetic resonance signal intensity of fluorouracil in the region of interest was 3.05: any pixel in the anatomical position of the liver of a Wistar rat 40 minutes after administration of fluorouracil Example 35 of fluoro-β-alanine 19 F-MRS in the region of interest in the group: Fluoro-β-alanine in the region of interest in any pixel group in the liver anatomical position of Wistar rats 40 minutes after administration of fluorouracil An example of a 19 F-MRS, put to the region of interest for any pixel group in the anatomical position of the liver in rats Figure 19 F magnetic resonance signal intensity of the full Ruoro -β- alanine indicating that an A was 3.13 36: calculated by the information processing unit on the basis of the chemical substance information of 33 and 35 stored in the storage unit Figure 37 shows that the acceptance rate 3 was 1.03: Fluorouracil 19 F- in the region of interest in any pixel group in the anatomical position of the liver of Wistar rats 45 minutes after administration of Fluorouracil Example 38 of MRS: An anatomical location of the liver of a rat for an example of fluorouracil 19 F-MRS in a region of interest in any pixel group in the anatomical location of the liver of a Wistar rat 45 minutes after administration of fluorouracil. 19 F magnetic resonance signal intensity of fluoro uracil in a region of interest in any of the pixel group indicates that it was 2.90 in Figure 39: Furuorou An example of anatomical fluoro -β- alanine 19 in the region of interest for any pixel group that put in a position F-MRS of liver 50 minutes of Wistar rats after sill administration 40: 50 minutes of Wistar rats after fluorouracil administration An example of fluoro-β-alanine 19 F-MRS in a region of interest in an arbitrary group of pixels at the anatomical position of the liver. Fig. 41 shows that the 19 F magnetic resonance signal intensity of β-alanine was 3.96. The amount calculated by the information processing unit based on the 38,40 chemical substance information stored in the storage unit Fig. 42 shows that the rate of thanks 4 was 1.37: metabolic rate 1, metabolic rate 2, metabolic rate 3, and metabolic rate 4 are the metabolic rate on the vertical axis and the time after fluorouracil administration on the horizontal axis. Each plotted in full, Fig when each plot was linearly approximated
Claims (3)
前記被験体からの磁気共鳴信号を取得する信号受信部と，
前記磁気共鳴信号に基づいて化学物質と前記化学物質の代謝物質の量を特定する化学物質情報を生成する化学物質情報生成部と，
前記被験体から取得した前記化学物質と前記化学物質の代謝物質のそれぞれの前記化学物質情報を対応付けて時系列毎に格納する記憶部と，
前記記憶部に時系列に格納された化学物質と代謝物質の前記化学物質情報から時系列の代謝率を算出する情報処理部と，
前記情報処理部で生成された時系列の前記代謝率について経時的な増加が見られるか否かを判断する確認部とを有するＭＲＩ装置。 A magnetic field irradiator for applying a magnetic field to the subject;
A signal receiver for acquiring a magnetic resonance signal from the subject;
A chemical substance information generation unit for generating chemical substance information for specifying the amount of a chemical substance and a metabolite of the chemical substance based on the magnetic resonance signal;
A storage unit for storing each chemical substance information of the chemical substance and the metabolite of the chemical substance obtained from the subject in association with each other in time series;
An information processing unit for calculating a time-series metabolic rate from the chemical substance information of the chemical substance and the metabolite stored in time series in the storage unit;
An MRI apparatus comprising: a confirmation unit that determines whether or not an increase with time is observed in the time-series metabolic rate generated by the information processing unit.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108272440A (en) * | 2018-01-24 | 2018-07-13 | 上海联影医疗科技有限公司 | Metabolic rate display methods, device, terminal and Medical Devices |
| KR20190063395A (en) * | 2017-11-29 | 2019-06-07 | 연세대학교 원주산학협력단 | Brain metabolite network generation method using time varying function based on MRS |
-
2010
- 2010-06-03 JP JP2010127409A patent/JP2011251019A/en active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
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| JPN6014004399; Ｍ． Ｇｒｉｎｄｅ ｅｔ ａｌ: '１３Ｃ ＨＲ ＭＡＳ ＭＲＳ Ｒｅｖｅａｌｓ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｇｌｕｃｏｓｅ Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｔｗｏ Ｂｒｅａｓｔ Ｃａｎｃｅｒ Ｘｅｎｏｇｒａｆｔ Ｍｏｄ' Ｐｒｏｃ． Ｉｎｔｌ． Ｓｏｃ． Ｍａｇ． Ｒｅｓｏｎ． Ｍｅｄ． １８ , 201005, ＃２７８６ * |
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