Development of image analysis methods for plant using MRI
Publicly Offered Research
| Project Area | Elucidation of the strategies of mechanical optimization in plants toward the establishment of the bases for sustainable structure system |
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| Project/Area Number |
19H05366
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中井 隆介 京都大学, こころの未来研究センター, 特定講師 (10576234)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
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| Keywords | MRI / 植物 / 高解像度 / 画像処理 / 撮像法 / 材料特性 / 微細構造 |
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| Outline of Research at the Start |
京都大学こころの未来研究センターに設置されている臨床用MRI(磁気共鳴画像診断)装置を用いて、植物の構造を捉えるための画像取得プログラムと専用の核磁気共鳴信号取得ハードウェア、および、そこから得られた画像を解析する画像処理解析手法を開発し、これらを組み合わせ、植物の構造を解析する新しい手法を構築する。さらに、得られた情報を基に、組織の剛性や異方性等、特性値を画像から取得する手法を開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
２０１９年度は、植物撮像用のＭＲＩの撮像パラメータとその画像処理手法、および、小ボア径ＭＲ信号受信用コイル等の要素技術を開発した。２０２０年度は、まず小ボア径ＭＲ信号受信コイルを用いて、比較サイズの小さい植物に対し、拡散テンソルイメージングを用いた特性値取得法を確立した。通常、脳の撮像等で使用される３２チャンネルヘッドコイル等を使用した場合、信号量が少ないサイズの小さな植物の拡散テンソルイメージングのデータを取得することは不可能であったが、小ボア径ＭＲ信号受信コイルを用いてパラメータを調整することでデータ取得が可能となった。また取得したデータについても位置情報の歪みが発生し、正確な計測値がでない状態であったので、それを補正する画像処理手法を新たに開発した。これにより拡散関連の特性値情報を得ることが可能となった。次に、撮像したデータと解析ソフトウェアを用いて計測したＴ２値や拡散関連の特性値等を、材料特性試験機で計測した植物の物性値と合わせて分析を行い、ＭＲＩからの特性値と材料的な物性値との関係を明らかとした。その中でサイズの小さな信号量の少ない植物は、ＭＲＩの磁場の状態に大きく影響を受け、特性値の定量性が悪いことが判明したため、データ補正処理を開発した。これにより精度が向上した。他に、時系列変化を調べるための手法を開発し、植物の重力屈性時の変化についても小ボア径ＭＲ信号受信用コイルを用いてＭＲＩ実験を行い、分析を行った。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
