ヒトの脳サイズの撮像が可能な「磁気粒子イメージング装置」を開発　アルツハイマー病発症前の画像検査の実現に向けて、小型電源で高感度なイメージングに世界で初めて成功〔三菱電機株式会社、岡山大学、大阪大学〕

国立大学法人岡山大学

2023年9月12日 02時07分

2023（令和5）年 9月 12日
国立大学法人岡山大学
https://www.okayama-u.ac.jp/

◆概要

　三菱電機株式会社（以下、三菱電機）、国立大学法人岡山大学（以下、岡山大学）、国立大学法人大阪大学大学院工学研究科（以下、大阪大学）は、国立研究開発法人日本医療研究開発機構（以下、AMED）の支援のもと、1kHz以下の低周波でもヒトの脳サイズの領域の磁気粒子を高感度に撮像でき、電源装置の大型化を抑えた「磁気粒子イメージング装置」を世界で初めて開発しました。この装置を用いて、アルツハイマー病の原因物質とされるアミロイドβに結合する磁気粒子を撮像することで、アミロイドβの蓄積量とその分布を測定し、アルツハイマー病発症前の画像検査の実現を目指します。

　日本における65歳以上の認知症患者数は、2025年には700万人に達すると見込まれています。また、認知症患者のうち67.6％をアルツハイマー病が占めるという統計結果もあり、国内では今年6月、認知症の予防を促進する「認知症基本法」が成立し、8月には、アルツハイマー病の発症要因となり得る脳内に蓄積したアミロイドβを除去し、病状の進行を抑制する治療薬の製造販売承認が厚生労働省の専門部会で了承されています。脳内のアミロイドβの蓄積が少ない段階で早期に投薬治療を開始することが発症抑制に繋がることから、アミロイドβの蓄積量や分布を測定する技術が求められています。

　磁気粒子イメージング装置は、コイルが発する交流磁場により、体内に注入した磁気粒子の磁気信号を誘起し、これを検出することで、3次元画像を生成する装置です。交流磁場の周波数が高いほど磁気信号を高感度に検出できるため、既に製品化されているマウスなどの小動物用の小型装置では、25kHz前後の高い周波数が使用されています。同等の周波数を用いて、ヒトの脳サイズの領域を撮像可能な大きさに装置を大型化した場合、コイルが大きくなることで負荷が上がり、必要な電源容量が増大するため、電源装置が非常に大型になることが実用化を妨げる要因の一つとなっていました。

　今回、三菱電機がさまざまな機器開発で培ってきた電磁気学技術を深化させ、交流磁場を発生するコイルと、信号検出コイルの配置を精密に調整し、磁気信号の検出の障害となる不要な信号（ノイズ）を最小化できる構造を確立したことで、1kHz以下の低周波でもヒトの脳サイズの領域の磁気粒子を高感度に撮像でき、電源装置の大型化を抑えた「磁気粒子イメージング装置」を世界で初めて開発しました。本開発成果は、アルツハイマー病発症前の画像検査の実現に向けた大きな前進となります。

　なお、本開発成果の詳細は、チェコで2023年9月5日から9月9日まで開催される「WMIC（World Molecular Imaging Congress）」で、9月9日（現地時間10時30分）に発表されました。

　本情報は、2023年9月7日に岡山大学ホームページで公開されました。

（左）開発した磁気粒子イメージング装置（試作機）、（右）本装置で撮像した画像

開発した交流励磁コイルと信号検出コイル構造図

実証試験の様子（チューブに磁気粒子を注入してM字型に折り曲げ［写真左］、本装置で撮像［写真右］）

◆研究資金等
　本件は、AMEDの「医療機器等研究成果展開事業」の支援によって開発した成果です。

◆詳しい研究内容について

　ヒトの脳サイズの撮像が可能な「磁気粒子イメージング装置」を開発　アルツハイマー病発症前の画像検査の実現に向けて、小型電源で高感度なイメージングに世界で初めて成功

　https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r5/press20230907-2.pdf

◆参考

・岡山大学大学院ヘルスシステム統合科学研究科

　https://www.gisehs.okayama-u.ac.jp/

・岡山大学大学院ヘルスシステム統合科学研究科先端医用電子工学研究室

　https://www.okayama-u.ac.jp/user/eng_aemt/index.html

◆本件お問い合わせ先

＜報道関係からのお問い合わせ先＞
　三菱電機株式会社広報部
　〒100-8310 東京都千代田区丸の内二丁目7番3号
　TEL：03-3218-2332

　FAX：03-3218-2431

　国立大学法人岡山大学学術研究院ヘルスシステム統合科学学域教授　紀和利彦
　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中3-1-1　岡山大学津島キャンパス

　TEL：086-251-8130
　https://www.okayama-u.ac.jp/user/eng_aemt/index.html

　国立大学法人大阪大学工学研究科総務課評価・広報係
　TEL：06-6879-7231

　FAX：06-6879-7210

＜お客様からのお問い合わせ先＞
　三菱電機株式会社先端技術総合研究所
　〒661-8661 兵庫県尼崎市塚口本町八丁目1番1号
　FAX：06-6497-7289
　https://www.MitsubishiElectric.co.jp/corporate/randd/inquiry/index_at.html

＜岡山大学の産学官連携などに関するお問い合わせ先＞
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　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1　岡山大学津島キャンパス本部棟1階
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　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000373.000072793.html
　岡山大学『企業の人事担当者から見た大学イメージ調査2022年度版』中国・四国１位!!
　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000122.000072793.html