2003 Fiscal Year Annual Research Report
高速MR Elastography法の実用化に関する研究
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14570854
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
松田 哲也 京都大学, 情報学研究科, 教授 (00209561)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅 幹生 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (00294281)
湊 小太郎 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (00127143)
水田 忍 京都大学, 情報学研究科, 助手 (40314265)
天野 晃 京都大学, 情報学研究科, 助教授 (60252491)
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| Keywords | MR Elastography / 高速MRI撮影法 / 位相コントラスト法 / 外部振動装置 / 前駆パルス |
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| Research Abstract |
生体表面に与えた百Hz程度の微細な振動波が深部組織へ伝播する様子をMRIにて画像化し、様々な疾病で変化する生体組織の弾性率(硬さ)を定量化するMR Elastography(MRE)法は、新しい組織性状診断法として注目されている。従来のMRE法では画像収集に数分以上の時間を要し、呼吸などの運動が問題とならない四肢や乳腺などに適用範囲が限定されていた。そこで、本研究では腫瘍などによる硬度変化の診断が臨床的にも重要な意味を持つ腹部臓器に対してMRE法を適用することを目標に、我々が独自に考案した位相コントラストMRI撮影法の高速化技術を応用し、呼吸停止下の撮影が可能な高速MRE法の開発を進めた。また、多様な臓器・組織が混在する腹部では、その表面で振動波が反射あるいは屈折するため、得られた画像からの波長解析はきわめて複雑になる。そこで、MRE画像における波長解析が容易で、しかも深部組織まで効率よく伝播するような振動を発生させる外部振動装置の開発も並行して進めた。
高速MRE撮影パルスシーケンスの開発では、振動波による生体深部の微細な運動をMRI信号の位相変化に変換する傾斜磁場をpreparation pulseとして高速MRI撮影法に実装し、呼吸停止が可能な時間内のMRE撮影を実現した。一方、外部振動装置については、体表面との接触部の形状に着目して従来のものとは根本的に異なる設計を行い、これまでの振動装置のように球面状あるいは曲面状ではなく平面状の振動波を発生させるシステムを開発した。平面波が体内に伝播すると、MRE画像から振動波の波長を解析する際に、広範囲にわたって一括して処理を行うことができ、様々な部位に対する弾性率定量データの収集効率が著しく向上した。
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[Publications] 笈田武範: "弾性波あてはめ法によるMR Elastographyからの粘弾性定数の導出"信学技報. PRMU2003-19,MI2003-19(2003-05). 43-48 (2003)
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[Publications] Akira Amano: "Simulation Environment for Multiscale and Multiphysics Biological Function Modeling"IASTED BioMED. 54-59 (2003)
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[Publications] Akira Amano: "Evaluation of two Contraction Models of Cardiac Cell in the Context of Whole Cell Simulation"IEEE EMBC. (CD). (2003)
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[Publications] 下垣徹: "3次元反力取得・表示システムを用いた仮想物体と実物体の力覚情報比較"日本バーチャルリアリティ学会論文誌. 8・22. 145-154 (2003)
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[Publications] 松田哲也: "循環器MRIの特徴:心拍動機と高速撮影"日本磁気共鳴医学会雑誌. 23・4. 120-130 (2003)
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[Publications] 菅幹生: "MR elastography法-MRIを用いた定量的触診-"映像情報メディカル 臨時増刊号 Routine Clinical MRI 2004 Book. 35・15. 96-100 (2003)
