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Development of blood vessel diameter measurement method in MRI

Research Project

Project/Area Number 17K10422
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Radiation science
Research InstitutionAkita Cerebrospinal and Cardiovascular Center

Principal Investigator

Nakamura Kazuhiro  秋田県立循環器・脳脊髄センター(研究所), 放射線医学研究部, 主任研究員 (10312638)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石川 逹哉  秋田県立循環器・脳脊髄センター(研究所), 脳神経外科学研究部, 病院長 (10281809)
木下 俊文  秋田県立循環器・脳脊髄センター(研究所), 放射線医学研究部, 副病院長 (70314599)
佐々木 一益  東北大学, 加齢医学研究所, 助教 (80738948)
小山内 実  大阪大学, 医学系研究科, 教授 (90286419)
片山 統裕  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (20282030)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
KeywordsMRI / 拡散強調画像 / 血管径計測法 / 磁化率強調画像 / 拡散協調画像 / 磁化率協調画像 / 磁性体造影剤 / 血管径画像
Outline of Final Research Achievements

In this study, we validated commercially available ultra-superparamagnetic contrast agents for vessel size imaging in MRI (VSI). The blood vessel diameter measured with a two-photon microscope is compared with the values obtained by VSI. As a result, the average blood vessel diameter in the two-photon microscope was about 15 μm, and the blood vessel volume was about 2%. The value obtained by VSI was about 45 μm. The results were generally in agreement. We also proposed a method using diffusion-weighted imaging as a new method for MRI blood vessel size imaging. And we could validate the new method.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で検証されたMRI血管径画像法は、MRAなどで計測できる大血管ではなく、細動脈、毛細血管レベルの細い血管の血管径の分布である。非侵襲でこうした細い血管径を測定する手法はこれまで妥当性を検証されておらず、本研究においてその結果が確認できた点に学術的意義がある。脳梗塞患者や脳腫瘍患者において血管径の変化を測定することにより、重症度のステージ判定や治療法の選択に寄与する可能性があるなどの社会的な意義がある。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2021 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Monte-Carlo Simulation and Clinical Image Validation for Vessel Size Imaging with Twice and Single Refocus Spin-Echo Diffusion Sequence2021

    • Author(s)
      Kazuhiro Nakamura, Shin Minakata, Hideto Toyoshima, Toshibumi Kinoshita
    • Journal Title

      APCMBE 2020, IFMBE Proceedings

      Volume: 82 Pages: 10-15

    • DOI

      10.1007/978-3-030-66169-4_2

    • ISBN
      9783030661687, 9783030661694
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] GPU を用いたMRI 拡散信号シミュレーション法高速化の検討2020

    • Author(s)
      中村和浩、木下俊文
    • Journal Title

      信学技報

      Volume: MBE2020-15 Pages: 15-18

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] MRI血管径画像法で用いる磁性体造影剤の検討2019

    • Author(s)
      中村和浩,片山統裕, 小山内実,木下俊文
    • Journal Title

      信学技法

      Volume: MBE2019-36 Pages: 37-40

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 陰性造影剤を用いた血管予備能測定法のラットにおける検証2020

    • Author(s)
      中村和浩,豊嶋英仁,木下俊文
    • Organizer
      第48回日本磁気共鳴医学会大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 大脳皮質野領野を病変とする脳虚血再灌流モデルラット作成方法の検討2020

    • Author(s)
      中村和浩,木下俊文
    • Organizer
      第63回日本脳循環代謝学会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 単一および2回収束スピンエコー拡散撮像法の差分画像を用いた、脳梗塞患者の虚血領域におけるADCの変化2019

    • Author(s)
      K. Nakamura, S. Minakata, H. Toyoshima, T. Kinoshita
    • Organizer
      第47回日本磁気共鳴医学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Difference between twice and single refocus spin-echo diffusion sequence in early phase of stroke patients2019

    • Author(s)
      K. Nakamura, S. Minakata, H. Toyoshima, T. Kinoshita
    • Organizer
      Society for Neuroscience 2019
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2光子顕微鏡を用いた血管拡張能の測定2019

    • Author(s)
      中村和浩,小山内実,稲垣良,片山統裕,木下俊文
    • Organizer
      第52回生体医工学会東北支部大会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 磁性体造影剤を用いたMRI血管径画像法とその評価2019

    • Author(s)
      中村和浩,片山統裕,小山内実,木下俊文
    • Organizer
      第62回日本脳循環代謝学会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Validation of vessel size imaging using carbon dioxide inhalation in rats2019

    • Author(s)
      Kazuhiro Nakamura, Toshibumi Kinoshita
    • Organizer
      4th meetig of ISMRM Jpana Chapter
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 2光子顕微鏡を用いた血管拡張能の測定2019

    • Author(s)
      中村和浩,小山内実,稲垣良,片山統裕,木下俊文
    • Organizer
      第52回日本生体医工学会 東北支部大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 2回収束型と単一収束型スピンエコー拡散画像の差分による磁化率強調画像2018

    • Author(s)
      中村和浩、豊嶋英仁、皆方伸、高橋 一広、木下俊文
    • Organizer
      第46回日本磁気共鳴医学会大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 拡散強調画像を用いた血管拡張能推定法の検討2017

    • Author(s)
      中村和浩
    • Organizer
      第51回日本生体医工学会 東北支部大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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