心臓MRIの画質改善・定量性向上を目的としたDLRを用いたデノイズ手法の開発
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19K08143
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
森田 佳明 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (80628074)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤島 史喜 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (40451596)
大田 英揮 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (40586905)
杉村 宏一郎 東北大学, 大学病院, 講師 (60375079)
福田 哲也 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 病院, 部長 (90443506)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | 心臓MRI / DLR / 撮影時間短縮 / 画質向上 / MRI高速撮影 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、心臓MRI検査において、人工知能の一手法であるDeep Learning Reconstruction（DLR）を用いることで、画質・自動解析能・定量性に関しての有用性を検討することを目的としている。DLR技術は撮影時間やコントラストを維持しながら、高精細の画像を得ることが可能であり、現在の心臓MRIにおいて不十分な分解能や定量性の改善が期待できる。DLRによる心臓MRI検査の確立は、精度の高い機能性状評価・撮影時間短縮・各種臨床研究への応用が期待でき、心臓MRIのさらなる普及に貢献すると考えられる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、心臓MRIの撮影法であるCine MRI, T1 mapping, 冠動脈MRI（MRAおよびプラークイメージング）に対するDeep Learning Reconstruction（DLR）の有用性を検討するものである。
本年度は分担研究者および共同研究者（キャノンメディカルシステムズ）との間でミーティングを行い、冠動脈MRIにおける最適なシーケンスやパルスデザイン、DLRによる後処理に関する再検討を行った。その後、臨床機を用いてボランティア撮影における評価を行った。結果、データサンプリングおよび呼吸同期の効率を改善した高速撮影法を応用することで、これまでの撮影よりも大幅な撮影時間短縮が可能となり、さらにDLRを適用することで高い画質やコントラスト分解能がえられることが検証できた。
この結果を、ISMRM & ISMRT 2023 Annual Meeting & Exhibition in Toronto, ON, Canada, 03-08 June 2023.にて発表を行った。
また、本結果に関して、論文作成を行い、査読雑誌への投稿も行った。
T1 mappingに関しては、従来使用されているMOLLI法よりも系統誤差が少なく、撮影時間が短縮可能なSASHA法に関してパルスデザインの検討を行い、ファントムおよびボランティア撮影を行い、T1計測の精度に関する検証を行い、臨床応用に向けての議論を行った。
冠動脈プラークイメージングに関しては、従来法の問題点を検証し、新たなパルスデザインやDLRの応用に関する議論を行った。Cine MRIに関しては、高速化撮影技術とDLRを組み合わせた撮像シーケンスを作成し、心機能解析おける妥当性を検証した。上記のT1 mapping, プラークイメージングに関しては、今後、ボランティア撮像による検証を調整している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
冠動脈MRAに関しては、新たな高速撮影法とDLRを応用することで、撮影時間短縮・呼吸同期の効率化・画質改善といった当初の目的する臨床応用に近づく結果が得られた。学会報告を行い、論文投稿も行っている。
T1 mappingおよびCine MRIに関しても、シーケンスデザインの検討やファントム・ボランティア撮影による初期検討は施行で来ているが、実験や検証に遅延が生じ、基礎実験やボランティアによる再現性や妥当性の検討までは施行できていない。また、他の撮影法である
冠動脈プラークに関しては、ミーティングにて複数のアイデアが議論されたが、まだパルスデザインの作成や検証まではいたっていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
冠動脈MRAに関しては、基礎検討をもとに作成した撮影法・再構成技術の有用性に関して学会発表および論文投稿を行った。今後は、臨床症例での応用を目指したい。
Cine MRIおよびT1 mappingに関しては、これまでの検証をもとに、撮像法の再現性および妥当性の検証を行い、ボランティア撮像における検証を目指す。
冠動脈プラーク撮影に関しては、パルスデザイン作成を完成させ、ボランティア撮影等での画質評価などを行いたい。
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Report
(5 results)
Research Products
(3 results)
