| Project/Area Number |
23K07132
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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 | Osaka University |
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Principal Investigator |
山田 幸子 大阪大学, 医学部附属病院, 診療放射線技師 (40623054)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上口 貴志 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所脳情報通信融合研究センター, 研究マネージャー (80403070)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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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 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | MR / SNR / ノイズ / 画質評価 / 磁気共鳴 / 信号ノイズ比 / 周波数解析 |
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| Outline of Research at the Start |
磁気共鳴(MR)画像の画質を定量的に評価する最も重要な指標は「信号ノイズ比」(SNR)である。これは、画像に寄与するMR信号の強度と、それに含まれるノイズ強度の比であるが、現在のMR画像ではSNRを求めるのは容易ではない。なぜなら、ノイズとは被写体の構造等に無相関な信号の変動をいうが、現在主流のMR撮像法では、被写体に由来する構造等の影響を取り除くことが容易ではなく、従ってノイズの定量が困難なためである。本研究はこの点の解決を目指すものである。具体的には、周波数解析の方法を応用し、被写体情報を含む信号から被写体由来の信号を排除し、ノイズ量を精度よく定量する方法を開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
MR画像において信号ノイズ比は画質を客観的、定量的に評価できる最も基本的かつ重要な指標であり、日常診療における撮像法の最適化や臨床研究における画質の定量評価に広く用いられてきた。しかし近年ではパラレルイメージングに代表される高速撮像法の浸透に伴い、ノイズの空間分布の空間的均一性が保たれなくなったために、精度のよいSNR評価が困難となっている。すなわち、SNRとは任意の空間的関心領域における信号強度の平均値とその標準偏差の比をいうが、関心領域内に存在する被写体の構造による信号の変動と真のノイズとの分離が難しく、またノイズの空間的均一性が保たれないために被写体のない領域での信号の標準偏差をノイズとみなすこともできないため、現時点ではノイズは原理的に必ず大幅に過大評価され、したがってSNRは必ず大幅に過小評価される。本研究はこの問題の解決を目指す。今年度はこの問題に取り組むための大まかな戦略を練ることに注力し、その方法論の検討を行ってきた。さらにファントムなど、生理的ノイズの存在しない非生体を対象に種々のSNRの条件で画像を取得し、その際にノイズの空間的均一性を意図的に変化させ、得られた画像からSNRを推定するための理論構築を行った。その結果、ノイズを含む原画像から画像解析により構造成分の方を推定・除去し、そののちにノイズの定量を行うこととした。さらに別な観点からの方策として、生理的ノイズが存在する生体から得られた高速撮像連続画像から画像差分による構造除去を行い、さらにそこに混入する生理的ノイズを統計的手法を用いて除去することで正味のノイズ成分の定量を行うこととした。これらの結果、理論的なSNRの変動に強い相関をもつSNR測定値が得られたため、現在の方針で引き続き、ファントム画像と被験者画像に対する詳細な検討を進めてもよいという具体的な方針が立っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初より、初年度は理論面での検討を行うこととしており、おおむねその計画に沿って研究を実施できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
問題なく研究を実施できており、今後も当初の研究計画に沿って研究を実施する予定である。
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