拡散MRIの周波数解析に基づく脳機能イメージングの試み : BOLD法との比較  [in Japanese] Functional neuroimaging based on frequency analyses of diffusion weighted MRI : Comparison with BOLD fMRI  [in Japanese]

機能的磁気共鳴画像(fMRI)の技術により、ニューロンの活動を非侵襲計測することができる。血中酸素化レベル依存(BOLD)効果によるfMRIは、ニューロンの活動に伴う血行動態変化を容易に観測できることから様々な脳機能の解明に利用されてきた。近年、3TのMR装置を用いた水分子拡散強調画像(DWI)によるfMRIの可能性が報告されている。この方法では、ニューロンの活動を直接捕えられることから、BOLD効果によるfMRIに比べ時間及び空間分解能が優れていると期待され、脳機能のより詳細な解明に役立つ可能性がある。そこで本研究では、臨床に幅広く用いられている1.5TのMRI装置を用いたDWIによるfMRIの可能性について、周波数領域においてBOLDと比較検討を行った。その結果、DWI撮像におけるSN比の低下により、1.5TのMR装置を用いて機能画像を取得することは困難であることが確認された。

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) gives us noninvasive access to the neuronal networks. Blood oxygenation level dependent (BOLD) fMRI has been used to investigate variant brain functions because its contrast based on neuronal activity is easy to detect. The present study discussed a new fMRI approach based on the diffusion weighted imaging (DWI) of water molecules. Observing the change in DWI contrast may be promising because it would be directly linked to neuronal events and have good spatial and temporal resolution to compare with BOLD fMRI. In this study, we measured brain activity using 1.5T MRI scanner which is widely used in clinical applications. DWI and BOLD signals were analyzed in frequency domain. We could confirm that it is difficult to detect neuronal activations using 1.5T MRI scanner because of its low signal to noise ratio (SNR) resulting from diffusion imaging sequence.