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Novel development in MRI: improvement of image resolution and measurement time of ultra-low field MRI

Research Project

Project/Area Number 20K12680
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90130:Medical systems-related
Research InstitutionKanazawa Institute of Technology

Principal Investigator

Oyama Daisuke  金沢工業大学, 先端電子技術応用研究所, 准教授 (60569888)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 露口 尚弘  近畿大学, 大学病院, 非常勤講師 (50295705)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2020: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Keywords核磁気共鳴画像 / MRI / 超低磁場 / 磁気抵抗効果素子 / 高解像度化 / 高速撮像
Outline of Research at the Start

「生体組織の違いを鮮明に表現できる」「脳神経活動を直接的にイメージングできる」などの新しいMRI(磁気共鳴画像)として、地磁気程度の大きさの磁場を利用する超低磁場MRIが注目されている。超低磁場MRIは現在主流の高磁場(数テスラ)MRIと比べて装置の簡便さや安全性の高さ、幅広い計測対象への応用などの利点も有し、MRIの新しい計測手法として期待が高まっている。
しかし、超低磁場MRIは計測手法が未確立であり、実用に向けた加速度が十分でない。本研究では超低磁場MRIの実用を目指し、新しい計測プローブや撮像シーケンス、磁場空間制御手法の開発を通し、超低磁場MRI計測の高解像度化と高速化を実現する。

Outline of Final Research Achievements

Ultra-low field magnetic resonance imaging (ULF-MRI) is receiving increased attention as a novel measurement of MRI in the recent decades. The purpose of this study is to build a practical measurement technique of ULF-MRI. In this study, we worked on improving an image resolution and measurement time of ULF-MRI.
We decided a strength of the measurement field 1 mT to realize the MRI measurement without pre-polarization pulses that usually increased the measurement time. We developed the 1 mT ULF-MRI system with a magnetic field generating system which realized an excellent uniformity and stability of the measurement field.
The feasibility of the practical measurement technique for ULF-MRI measurements by demonstrating some MRI experiments at 1 mT.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

超低磁場MRIは「生体組織の違いを鮮明に表現できる」「脳神経活動を直接的にイメージングできる」などの新しいMRIの計測法として注目されている他、従来の高磁場MRIと比べて装置の簡便さや安全性の高さ、幅広い計測対象への応用といった利点も期待されている。
しかし、超低磁場MRIは画像分解能が悪い点や計測時間が長い点に課題があり、実用に向けた加速度が十分ではない。
そこで本研究は、超低磁場MRIの高解像度化や高速化に向けた装置および計測手法の開発を実施し、その有効性を示した。本研究の成果により、超低磁場MRIの研究開発が進み、上述したMRIの新しい応用や超低磁場MRIの実用化が進むことが期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Development of Ultra-Low Field Magnetic Resonance Imaging System at 1 mT2023

    • Author(s)
      D. Oyama, N. Tsuyuguchi, J. Hirama, Y. Adachi, and J. Kawai
    • Journal Title

      Journal of the Magnetics Society of Japan

      Volume: -

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Magnetic Resonance Imaging Using a Magnetoresistive Sensor with a Flux Transformer2023

    • Author(s)
      D. Oyama, Y. Adachi, N. Tsuyuguchi
    • Organizer
      INTERMAG2023
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurement of Resonance Signal without Prepolarization Technique at 1 mT2022

    • Author(s)
      Daisuke Oyama
    • Organizer
      第46回日本磁気学会学術講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 超低磁場下における分極磁場パルスを用いない磁気共鳴信号計測2021

    • Author(s)
      小山大介、柴田眞輔
    • Organizer
      第45回日本磁気学会学術講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Development of a compact ultra-low field MRI system2020

    • Author(s)
      小山大介、露口尚弘
    • Organizer
      第44回日本磁気学会学術講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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