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拡散強調MR microscopy像を用いた細胞スケールの水拡散の抽出

Research Project

Project/Area Number 16659317
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Radiation science
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

松田 哲也  京都大学, 情報学研究科, 教授 (00209561)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 天野 晃  京都大学, 情報学研究科, 助教授 (60252491)
水田 忍  京都大学, 情報学研究科, 助手 (40314265)
Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords磁気共鳴画像法 / 拡散強調像 / 拡散テンソル画像 / 異方性 / 細胞構造
Research Abstract

MRIによるDiffusion Tensor Imaging(以下:DTI)は、生体組織における水分子の拡散をテンソルデータとして計測することにより、生体組織の異方性を推定する方法として神経線維束などの方向の推定に応用されているが、本研究では、外部から一定の方向性を持つ物理的なエネルギーを付加することによりDTIの異方性に対する感度を高め、通常のDTIでは計測できなかった組織構造の特性を画像化する可能性を探った。超音波(振動波)、電流、熱のように方向性を持つ物理的なエネルギーのうち、これまでに報告が無く、また水分子の拡散に直接的な影響を与えると期待できる超音波に注目し、DTI撮影中に圧電素子にて超音波振動を発生させるステムを構築した。圧電素子への供給電力によるMRI画像への混入ノイズを低減させた超音波発生システムを昨年度に完成させ、本年度は水やアガロースゲルを対象に実際のDTI撮影実験を繰り返した。
水を対象とした実験では超音波が水中を伝播する様子が描出され、超音波の振動方向とDTIによる異方性との関係も認められたが、アガロースゲルを対象とした実験では超音波の影響が計測できなかった。そこで、その原因を明らかにするため、障害物の設置により超音波の反射や屈折に関する実験を進めた結果、水中では超音波エネルギーによって惹起された流れをDTIがとらえていたことが明らかとなった。
微細な組織構造の抽出という当初の目標は達成できなかったものの、本課題における研究構想は、生体内に実際に到達している超音波エネルギーの定量的な計測方法として期待でき、また、生体組織の音響インピーダンスの差異を利用した新たな非侵襲的画像法として応用できる可能性がある。

Report

(1 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2006 2005 Other

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] Graphic and Movie IIIustrations of Human Prenatal Development and THeir Application to Embryological Education Based on the Human Embryo Specimens in the Kyoto Collection2006

    • Author(s)
      S.Yamada
    • Journal Title

      DEVELOPMENTAL DYNAMICS 235

      Pages: 468-477

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    • Author(s)
      天野晃
    • Journal Title

      信学論D-II J88.5

      Pages: 943-953

    • NAID

      110003288110

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    • Author(s)
      S.Mizuta
    • Journal Title

      Image Analysis and Recognition Lecture Notes in Computer Science 3656

      Pages: 549-558

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  • [Journal Article] The measurement of anisotropic elasticity in skeletal muscle using MR Elastography2005

    • Author(s)
      T.Oida
    • Journal Title

      Proc ISMRM

      Pages: 2020-2020

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    • Journal Title

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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