2015 Fiscal Year Research-status Report
認知症早期発見を可能とするMRI撮像法と機器保守管理システムの開発
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15K01732
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
山口 弘次郎 藤田保健衛生大学, 保健学研究科, 准教授 (40267927)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅沢 栄三 藤田保健衛生大学, 保健学研究科, 准教授 (50318359)
児玉 直樹 高崎健康福祉大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (50383146)
山田 雅之 藤田保健衛生大学, 保健学研究科, 教授 (40383773)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | MRI / パルスシーケンス / Bloch方程式 / アルツハイマー型認知症 / MRI保守管理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H27年度では白質－灰白質を高コントラストで撮像できるMRIの撮像法の開発を行い、脳の特徴的な経時的変化を時系列データ解析としてアルツハイマー型認知症への進行診断を支援するシステム開発の構築を行った．システム開発の構築は，アルツハイマー型認知症で早期に特異的に側頭葉内部内側で萎縮を計測する白質－灰白質が高コントラストで描出できる90 度-180 度RF パルスシーケンス以外の角度を使用したα 度-β 度RF パルスシーケンスの最適化に関しての構築を行った．しかし，MRIのパルスシーケンス開発ではMRI実機搭載するまでに試験的に数値シミュレーションでパルスシーケンス改良の効果を確認する必要がある．この数値シミュレーションにはBlchが提案したBloch方程式を4次Runge-Kutta法で数値シミュレーションすることでMRI実機撮像時と同じ信号強度を示す白質-灰白質の信号強度を算出してα 度-β 度RF パルスシーケンスの最適化の検討を行った．最適化では基準角度である90度-180度RFパルスシーケンスでの白質－灰白質の信号強度とスピンの位相角を基準としてα 度-β 度RF パルスシーケンスの信号強度及び位相角分散の値が最小になる角度を算出した．しかし，この数値シミュレーションは演算時間がかかるので複数台のパーソナルコンピュータを使用して分散型数値シミュレーションシステムの開発しを行うのと併せて、時系列的解析を可能にするには頭部MRI画像の画質を一定に保つ必要があるので撮像条件の保守管理とMRI 装置のハードウエア系の保守管理が同時にできる機器保守管理システムの開発の構築を行った．このシステム開発を構築することで認知症の時系列解析がMRIの経時的変化を考慮することなく、高精度で解析が可能になるので認知症の早期発見の精度が飛躍的に向上する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
白質－灰白質を高コントラストで撮像できるMRIの撮像法の開発を行い、脳の特徴的な経時的変化を描出できるMRIのパルスシーケンス開発を行った．MRI現象を理論的に検証できるBloch方程式を数値シミュレーションして白質－灰白質の信号強度をした．しかし，数値シミュレーションでの変数組み合わせが非常に多く演算時間がかかるので複数台のパーソナルコンピュータを使用して分散型数値シミュレーションシステムの開発に時間がかかっている．この為，分散型数値シミュレーションシステム開発と平行して単独型数値シミュレーションシステムでも数値解析を行っている．また，Bloch方程式の数値シミュレーションでは白質・灰白質の縦緩和時間(T1値)及び横緩和時間(T2値)が必要なるがこの値はMRIの磁場強度により異なるのでアルツハイマー型認知症早期発見に関与する確率が高い病院が多く保有している静磁場強度は1.5テスラのT1値・T2値を数値シミュレーションで行った．また，併せてMRI時系列的解析を可能にする保守管理とMRI 装置のハードウエア系の保守管理が同時にできる機器保守管理システムの開発の構築を行い画質評価を行っている．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究推進方策としては，90度－180度RFパルスシーケンスでの白質，灰白質の信号強度とスピンの位相角を示す位相角分散に似かよった値を示すα度－β度RFパルスシーケンスの検討では最適なα度－β度の組合せの検討とMRI時系列的解析を可能にする保守管理システムの試験的運用に関して検討を行う．
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| Causes of Carryover |
数値シミュレーション用パーソナルコンピュータ作製費用が安価で完了したのと国内学会参加旅費の申請が
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度にて国内旅費申請として申請予定
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