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Developments of rapid scans and new contrasts in ultra-low field MRI

Research Project

Project/Area Number 17K20104
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Biomedical engineering and related fields
Research InstitutionHamamatsu Photonics K.K. (2019)
Kyoto University (2017-2018)

Principal Investigator

Oida Takenori  浜松ホトニクス株式会社, 中央研究所, 専任部員 (70447910)

Project Period (FY) 2017-06-30 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords超低磁場MRI / 高速撮像 / 圧縮センシング / 超解像法 / T1コントラスト改善 / 磁束密度計測 / スピンロック撮像法 / SSFP法 / SWIFT法 / 磁束密度コントラスト
Outline of Final Research Achievements

In this research, rapid imaging and pulse sequences for measuring magnetic flux densities were developed to realize the in-vivo measurements of ultra-low field MRI.
For the rapid imaging, compressed sensing and super-resolution with deep-learning techniques were applied to reduce the number of samples in the MR signal acquisition. In addition, the pulse sequences of steady state free precession and sweep imaging with Fourier transformation were assessed as rapid scan in ULF-MRI.
In the stimulus-induced rotary saturation and spin-locked Mz (SL-Mz) sequences, on the other hand, the movements of the magnetizations were analyzed with Bloch equations to confirm the effectiveness as the flux density measurements. As a result, the amplitudes and phases of measuring magnetic field were able to be obtained by the SL-Mz sequence.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本本研究課題で開発を進めてきた超低磁場MRIの高速撮像法や磁束密度計測法は,生体の機能計測の分野において大きなインパクトを持つ可能性があり,生体由来の微弱磁場の計測を発展させる可能性を秘めている.特に,磁束密度計測法は,微小な磁場の分布を計測できる手法であるため,生体計測のみならず,遠くの天体から飛来する宇宙磁場や地磁気変動などの天文学・地球科学の発展にも寄与する可能性があり,多くの波及効果を期待できる計測法になりうることが期待される.

Report

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

    (43 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (32 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results)

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      Journal of Magnetic Resonance

      Volume: 295 Pages: 38-44

    • DOI

      10.1016/j.jmr.2018.07.004

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      Hiroaki Seki, Hiroyuki Ueda, Yosuke Ito, Takenori Oida, Yo Taniguchi and Tetsuo Kobayashi
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Published: 2017-07-21   Modified: 2021-02-19  

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