九州大学学術情報リポジトリ
Kyushu University Institutional Repository
イッテルビウムを使用したPARACEST造影剤による CESTイメージングの臨床MR撮像装置での実用化に関 する研究
高山, 幸久
九州大学大学院医学系学府
https://doi.org/10.15017/21739
氏 名 高山 幸久
題 名
Ytterbium-based PARACEST agent: feasibility of CEST imaging on a clinical
MR scanner
イッテルビウムを使用した
PARACEST造影剤による
CESTイメージング
の臨床
MR撮像装置での実用化に関する研究）
Magnetic Resonance in Medical Sciences
誌
第１１巻・第１号（平成２４年３月）公表
区 分：甲
論 文 内 容 の 要 旨
[目 的]イ ッ テ ル ビ ウ ム を 使 用 し た paramagnetic chemical exchange
saturation transfer (PARACEST)造 影 剤 に よ る 臨 床 MR 撮 像 装 置 で の CEST イ メ ー ジ ン グ を 実 現 す る 。
[方 法]イ ッ テ ル ビ ウ ム を 使 用 し た 3種 の PARACEST 造 影 剤 を 用 い て 、 そ れ ぞ れ 5, 10, 20 及 び 50 mM の 異 な る 濃 度 で pH を 7.4に 調 整 し た 溶 液 作 成 し た 。
ま た 、pH 3.0, 5.0, 7.4 及 び 9.5 で 濃 度 を 50mM に 調 整 し た 溶 液 も 作 成 し た 。 MR 画 像 は タ ー ボ ス ピ ン エ コ ー 法 に て 、 頭 部 用 直 交 コ イ ル と 臨 床 用 3.0 T MR 撮 像 装 置 を 使 用 し た 。MR画 像 は 全 て 、比 吸 収 率 の 安 全 基 準 内 の 条 件 を 用 い て
撮 像 し た 。CESTイ メ ー ジ ン グ は 、-5,000 Hz (-39.1 ppm) か ら 5,000 Hz (39.1 ppm) の 範 囲 に お い て 、500 Hz (3.9 ppm)間 隔 で 先 行 飽 和 オ フ セ ッ ト 周 波 数 を 変 更 し な が ら 撮 像 し た 。 い ず れ も 撮 像 を 3 回 繰 り 返 し た 後 に 、3種 の
PARACEST 造 影 剤 の 各 濃 度 お よ び 各 pH に つ い て 、CEST 効 果 の 大 き さ の 平 均 値 と 標 準 偏 差 を 算 出 し た 。CEST 効 果 の 大 き さ の 平 均 値 は 、異 な る 濃 度 別 及
び pHの 間 で 、一 元 配 置 分 散 分 析 とTukey HSDポ ス ト ホ ッ ク テ ス ト を 用 い て 、
に お い て 強 い CEST 効 果 を 示 し た 。 ま た 、各 造 影 剤 の CEST効 果 の 大 き さ は
有 意 な 濃 度 依 存 性 を 示 し(p < 0.05)、 濃 度 が 上 昇 す る に つ れ 、CEST効 果 が 強
く な っ た 。更 に 、各 造 影 剤 の CEST効 果 の 大 き さ は 有 意 な pH 依 存 性 を 示 し(p
< 0.05)、 生 理 的 条 件 に 近 い pH に て 最 も 強 く な っ た 。
[結 論]イ ッ テ ル ビ ウ ム を 使 用 し た PARACEST 造 影 剤 を 用 い る こ と で 、 臨 床 用 3T MR 撮 像 装 置 に お け る CESTイ メ ー ジ ン グ の 実 現 可 能 性 が 示 さ れ た 。 し か し 、先 行 飽 和 ラ ジ オ 波 や 撮 像 プ ロ ト コ ー ル 、そ の 他 の 技 術 的 な 改 善 点 も 必 要 で
あ る 。
The summary of the thesis Purpose
To investigate the feasibility of chemical exchange saturation transfer
(CEST) imaging using ytterbium-based paramagnetic CEST (PARACEST)
agents with a clinical MR scanner.
Materials and Methods
Solutions of three different ytterbium-based PARACEST agents were
prepared at concentrations of 5, 10, 20 and 50 mM at pH of 7.4; and at a
concentration of 50 mM at pH of 3.0, 5.0, 7.4 and 9.5. The images were
acquired with a turbo spin echo technique using a quadrature head coil and a
clinical 3.0 Tesla MR system complying with the safety limits of the specific
absorption rate (SAR). CEST images were acquired with different
presaturation offset frequencies, ranging from -5,000 Hz (-39.1 ppm) to 5,000
Hz (39.1 ppm) with an interval of 500 Hz (3.9 ppm) for each condition. After
each scan was repeated three times, the mean and standard deviations of the
magnitude of the CEST effect were calculated at different concentrations
and pH values for each agent. The mean values of the magnitude of the
HSD post hoc test. P < 0.05 was considered significant.
Results
PARACEST agents showed a strong CEST effect at their specific
presaturation offset frequencies. For each agent, the CEST effect showed a
significant concentration dependency (p < 0.05). It increased with an
elevation of the agent concentration. In addition, for each agent, the CEST
effect showed significant pH dependency (p < 0.05). The CEST effect was
strong at near-physiological pH condition.
Conclusion
CEST imaging of ytterbium-based PARACEST agents might be feasible on a
clinical MR scanner. However, further modifications, such as adjustments of
the presaturation RF pulse, imaging protocols and other techniques, are
necessary.
