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スーパーレゾリューション電子常磁性共鳴イメージング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20656065
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 計測工学
研究機関北海道大学

研究代表者

平田 拓  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (60250958)

研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2010年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2009年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2008年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード電子常磁性共鳴 / プロトンNMR / コレジストレーション / 解像度 / 位置合わせ / 電子スピン共鳴 / イメージング / 生体計測 / 点像分布関数 / 繰返しデコンボリューション / 並列計算
研究概要

平成22年度は、電子常磁性共鳴(EPR)イメージング法の解像度改善を目指した。大学内において動物実験の計画が承認されるまでの時間を用いて、模擬試料による解像度改善の実験を行った。また、三次元画像再構成時に自動的に解像度と信号対雑音比を最適化するプログラムを開発した。加えて、分子イメージングの一種であるEPRイメージングの画像を動物の解剖学的画像に重ね合わせるために、EPR/NMRコレジストレーション・イメージングに利用するソフトウエアを開発した。その結果、三次元画像再構成の最適化と、EPRおよびプロトンNMR画像の半自動重ね合せが実現した。画像の重ね合せには、キャピラリー管による位置合わせのマーカーを用いた。
EPR画像の解像度改善のためには、正確に点広がり関数を推定する必要があるが、実験に使用したデータセットでは、繰り返しデコンボリューションによる一定の解像度改善は見られたが、目標とする5倍の解像度改善には至らなかった。一方、EPR/NMRコレジストレーション・イメージングは、実用的に使用可能なソフトウエアをMatlab上に構成することができたため、今後の実験に供することが可能である。特に、画像の重ね合せを半自動で行う点は、訓練されていないオペレータが操作することを容易にするため、実用的な観点からも前進したといえる。EPRイメージングの解像度改善には、いまだ考慮されていない要因があり、十分なスーパーレゾリューション法が実現されていない。考慮されていない要因がモデル化され、十分な解像度改善が実現すれば、より実用的なEPRイメージング法が提供されることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Resolution-recovery for EPR imaging of free radical molecules in mice2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Ikebata, H.Sato-Akaba, T.Aoyama, H.Fujii, K.Itoh, H.Hirata
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance in Medicine 62

      ページ: 788-795

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resolution recovery for EPR imaging of free radical molecules in mice2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Ikebata, H. Sato-Akaba, T. Aoyama, H. Fujii, K. Itoh, H. Hirata
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance in Medicine (印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 3次元EPR/NMRコレジストレーション・イメージングのための自動重ね合せ手法2010

    • 著者名/発表者名
      大淵仁史, 藤井博匡, 平田拓
    • 学会等名
      電子スピンサイエンス学会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2010-11-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] CW-EPRイメージングの画像再構成最適化法の実験2010

    • 著者名/発表者名
      高田優子, 平田拓
    • 学会等名
      電子スピンサイエンス学会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2010-11-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Automatic alignment method for 3D EPR/NMR co-registration imaging2010

    • 著者名/発表者名
      M.Ohfuchi, H.Fujii, H.Hirata
    • 学会等名
      7th Asia-Pacific EPR/ESR Symposium (APES 2010)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2010-10-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Superresolution EPR imaging : Phantom and animal imaging2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Ikebata, H. Sato-Akaba, T. Aoyama, H. Fujii, K. Itoh, H. Hirata
    • 学会等名
      Joint Conference of 13th in vivo ESR/E PR spectroscopy & imaging and 10th Int ernational EPR spin trapping/spin labe ling
    • 発表場所
      JALリゾートシーホークホテル(福岡市)
    • 年月日
      2008-09-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Superresolution EPR imaging : Phantom and animal imaging2008

    • 著者名/発表者名
      H. Hirata
    • 学会等名
      Asia-Pacific EPR Society (APES) 2008
    • 発表場所
      ケアンズコンベンションセンター(ケアンズ、オーストラリア)
    • 年月日
      2008-07-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.bme.ist.hokudai.ac.jp/BPE/index-j.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.bme.ist.hokudai.ac.jp/BPE/index-j.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.bme.ist.hokudai.ac.jp/BPE/index-j.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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