リアルタイムNMRイメージングによる時空空間計測システムの開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455041
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 巨瀬 勝美 筑波大学, 物理工学系, 助教授 (60186690)
• Keywords: NMR / NMRイメージング / MRI / リアルタイム / 画像再構成

Research Abstract

「リアルタイムNMRイメージソングによる時空空間計測システム」の開発にあたっては、(1)NMR画像信号の高速な発生・制御、(2)NMR信号からのリアルタイム画像再構成、(3)計測された画像データの表示・解析ソフトウェアの開発、の3つのサブテーマを設けて研究を行った。(1)に関しては、高速で強力な勾配磁場を発生できる勾配コイル付プローブを導入し、Digital Signal Processor(DSP)を用いた高速(100ns分解能)・汎用のNMRイメージング用パルスプログラマを開発した。その結果、二次元画像に対しては、32mm×32mmの画像視野において、最高80msの時間分解能を達成し、三次元画像に対しては、32mm×32mm×32mmの画像視野において、最高約10秒の時間分解能を達成することに成功した。これは、三次元画像においてこれまでに報告されたものでは、最も高速なものである。(2)に関しては、二次元の画像に関して、PentiumもしくはpentiumProプロセッサを使用した高速のパーソナルコンピュータを用いることにより、特別なハードウェアを使用しなくとも、リアルタイム画像再構成システムの構築が可能であること(128×128画素の画像再構成・表示時間約50ms)を実証した。(3)に関しては、リアルタイム三次元計測を行う際には不可欠となる、三次元画像表示ソフトウェア(サーフェイスレンダリング法によるものとボリュームレンダリング法によるもの)をMicrosoft Windows95上で開発した。さらに、(1)、(2)、(3)の成果を用いて、世界でも初めての、リアルタイム三次元NMRイメージングシステムの構成を行った。

Research Products

• [Publications] K.Kose: "3DNMR Imaging of From Structures" J.Magn Reson.A118. 195-/201 (1996)
• [Publications] 巨瀬勝美 他: "高速汎用プロセッサを用いたリアルタイムMR画像再構成システムの開発" 日本磁気共鳴医学会雑誌. 16. 98-102 (1996)
• [Publications] K.Kose 他: "Real-Time NMR Image Reconstruction Systoms using Personal Computers" J.Magn.Reson.124. 35-41 (1997)
• [Publications] K.Kose 他: "A Method to Extract 3D Objects from 3D NMR Image Data" NMR in Biomedicine. 10. 13-17 (1997)
• [Publications] 巨瀬勝美 他: "パーソナルコンピュータ上で動作する三次元MR画像表示ソフトウェアの開発" 日本磁気共鳴医学会雑誌. 17. 284-289 (1997)