Frontier of Quantum Life Science: Study of Emergence of Contrast in Innovative MRI
| Project/Area Number |
19K22957
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
Sasaki Susumu 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (80323955)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2020: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
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| Keywords | MRI / 量子パルス / コントラスト創出 / 所望部位の選択可視化 / 革新的MRI / 振動現象 / 液体 / Na核スピン / プロトン核スピン / 核磁気共鳴 / 量子生命科学 / NMR / 所望部位の可視化 |
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| Outline of Research at the Start |
【背景】医療に欠かせない装置となったMRIであるが，その開発はもっぱら上層技術である画像取得に限られ，根幹技術である核磁気共鳴法NMRは30年前の技術のままである。申請者は，自ら構築したNMR装置に改良を重ね，これまで様々な量子現象を解明するとともに，量子計算の分野で先駆的な報告をしてきた。【目的】近年，量子パルスを照射すると，信号強度が著しく振動するという異常な現象を世界で初めて見出した。さらに，これまで信号強度の区別が困難であった類似のファントムにおいて，量子パルスを使えば，所望物質のNMR信号のみを強化できる事を見出した。本課題では，この現象の解明と量子生命科学の新分野を構築する。
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| Outline of Final Research Achievements |
MRI consists of two techniques: NMR (ground technique) and imaging (upper technique). These 20 years, NMR has made a huge progress by contributing to basic concepts in quantum mechanics. In contrast, these developments in NMR (ground technique of MRI) has not been implemented at all in MRI. We found that an NMR technique which is called "quantum pulse" enables us to make a clear contrast in the MRI pictures that showed only monotone images. In this study, we made a substantial progress in clarifying what causes those contrasts.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
MRIは，日本の医療機関に7000台ほどあり，人体の内部の様子なら何でも見られると思われるかもしれません。しかし，MRIでは明瞭な画像が得られないことも少なくありません。我々の発明は，この困難を解決できる非常に高い可能性を持っています。量子計算の研究で得られた技術に，なぜこのような効果があるのかを解明するのが本研究ですが，それがわかれば，これまでのMRIでは区別がつかなかった画像が明確になり，医療への格段の進歩が強く見込まれます。
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Report
(4 results)
Research Products
(33 results)
