JP4899053B2 - パーキンソン病診断装置およびドーパミン計測データ解析方法 - Google Patents
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Description
このモデルは、FDOPAが血漿(plasma)から検査部位の組織(tissue)に取り込まれ、組織から代謝される反応機構を表す。各コンパートメントと各反応定数の意味は以下の通りである。
Comfd:血漿における3−OMFDの濃度
C1:検査部位組織におけるFDOPA濃度
C2:検査部位組織における3−OMFDの濃度
C3:検査部位におけるFDAおよびその代謝物の濃度
K1:検査部位にてFDOPAが血漿から組織に取り込まれる速度
k2:検査部位にてFDOPAが組織から血漿に放出される速度
k3:検査部位にてFDOPAがFDAおよびその代謝物に変換される反応速度
k4:検査部位にてFDAおよびその代謝物が組織から放出される速度
K5:検査部位にて3−OMFDが血漿から組織に取り込まれる速度
k6:検査部位にて3−OMFDが組織から血漿に放出される速度
このモデルは、血漿と参照部位組織の間でのドーパミンの移動のモデルである。各コンパートメントと各反応定数の意味は以下の通りである。なお、CfdおよびComfdは、上記の検査部位モデルと同じであり、血漿におけるFDOPA濃度および3−OMFD濃度である。
Cp2:参照部位組織における3−OMFDの濃度
Kp1:参照部位にてFDOPAが血漿から組織に取り込まれる速度
kp2:参照部位にてFDOPAが組織から血漿に放出される速度
Kp5:参照部位にて3−OMFDが血漿から組織に取り込まれる速度
kp6:参照部位にて3−OMFDが組織から血漿に放出される速度
このモデルは、血管とその外部の間のドーパミン反応機構のモデルである。各コンパートメントと各反応定数の意味は以下の通りである。なお、CfdおよびComfdは、上記の検査部位モデルおよび参照部位モデルと同じであり、血漿におけるFDOPA濃度および3−OMFD濃度である。
Kb1:血液中の血漿にてFDOPAが3−OMFDに代謝される速度
kb2:3−OMFDが血漿から血管外(Extravascular)に放出される反応速度
kb3:3−OMFDが血管外から血漿に吸収される反応速度
θ(t)=0(t<0)、θ(t)=1(t>0)
τは、時間遅れを補正する項である。
3 計測値入力部
5 厳密解情報記憶部
7 反応定数算出部
9 反応定数記憶部
11 診断指標情報生成部
13 診断指標情報出力部
21 計測値近似処理部
23 反応定数最適化処理部
Claims (7)
- 標識されたドーパミンを用いてPETにより得られたドーパミン濃度計測値を解析してパーキンソン病診断指標を得るパーキンソン病診断装置であって、
パーキンソン病の検査部位および参照部位のドーパミン濃度計測値を入力する計測値入力部と、
前記検査部位および前記参照部位におけるドーパミン反応機構のコンパートメントモデルに対応する微分方程式をラプラス変換した代数方程式から得られたドーパミン濃度の厳密解の情報を記憶した厳密解情報記憶部と、
前記計測値入力部から入力されたドーパミン濃度計測値と前記厳密解情報記憶部に記憶された前記厳密解の情報とを用いて前記コンパートメントモデルでのドーパミンの反応定数を算出する反応定数算出部と、
を有し、
前記厳密解では、数式処理によって前記コンパートメントモデルにおける血液中のドーパミン濃度が消去されていることを特徴とするパーキンソン病診断装置。 - 前記厳密解情報記憶部は、前記検査部位および前記参照部位におけるドーパミン反応機構の前記コンパートメントモデルに対応する微分方程式をラプラス変換した代数方程式を数式処理によって解くことにより得られた前記厳密解の情報を記憶することを特徴とする請求項1に記載のパーキンソン病診断装置。
- 前記厳密解では、数式処理によって前記検査部位と前記参照部位でPETにより計測可能なドーパミン濃度の比がラプラス空間にて複数の反応定数で表されていることを特徴とする請求項2に記載のパーキンソン病診断装置。
- 前記計測値入力部は、PETでの計測開始から定常状態に至るまでの計測値変化期間に複数時点で計測された前記検査部位および前記参照部位の複数のドーパミン濃度計測値を入力し、
前記反応定数算出部は、前記検査部位および前記参照部位の前記複数のドーパミン濃度計測値を用いて反応定数を算出することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のパーキンソン病診断装置。 - 標識されたドーパミンを用いてPETにより得られたドーパミン濃度計測値を解析するドーパミン計測データ解析方法であって、
パーキンソン病の検査部位および参照部位のドーパミン濃度計測値を入力し、
前記検査部位および前記参照部位におけるドーパミン反応機構のコンパートメントモデルに対応する微分方程式をラプラス変換した代数方程式から得られたドーパミン濃度の厳密解を用いて、入力されたドーパミン濃度計測値から前記コンパートメントモデルでのドーパミンの反応定数を算出し、
前記厳密解では、数式処理によって前記コンパートメントモデルにおける血液中のドーパミン濃度が消去されていることを特徴とするドーパミン計測データ解析方法。 - 標識されたドーパミンを用いてPETにより得られたドーパミン濃度計測値を解析する処理をコンピュータに実行させるドーパミン計測データ解析プログラムであって、
パーキンソン病の検査部位および参照部位のドーパミン濃度計測値を入力し、
前記検査部位および前記参照部位におけるドーパミン反応機構のコンパートメントモデルに対応する微分方程式をラプラス変換した微分方程式から得られたドーパミン濃度の厳密解を用いて、入力されたドーパミン濃度計測値から前記コンパートメントモデルでのドーパミンの反応定数を算出する、
処理を前記コンピュータに実行させるドーパミン計測データ解析プログラムであって、
前記厳密解では、数式処理によって前記コンパートメントモデルにおける血液中のドーパミン濃度が消去されていることを特徴とするドーパミン計測データ解析プログラム。 - 請求項6に記載されたドーパミン計測データ解析プログラムを格納したことを特徴とする、コンピュータにて読取り可能な記録媒体。
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