2015 Fiscal Year Research-status Report
拡散MRIにおける新たな画像ベースの幾何学的歪み補正手法の開発
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15K08695
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| Research Institution | Hokkaido University of Science |
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Principal Investigator |
熊澤 誠志 北海道科学大学, 保健医療学部, 教授 (50363354)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉浦 敬 鹿児島大学, 医学部, 教授 (40322747)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | MRI / EPI / 画像歪み補正 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，水分子の拡散現象を通して生体の組織構造に関する情報が得られる拡散MRIで問題となっている被写体内の磁場不均一に起因した画像歪みに対して，新たな画像歪み補正手法を開発する．拡散MRIが最も応用されている頭部領域を対象として，新たな画像ベースの被写体内の磁場不均一分布推定手法の開発，および磁場分布とMR信号生成過程に基づいた信号復元手法の開発を行うことである．これらの手法とこれまで申請者が開発してきた拡散MRIにおける脳神経線維束推定手法等を組合せることにより，これまで画像歪みのため描出困難であった領域の組織構造情報の抽出，また組織構造と形態情報および生体内での水分子拡散現象の解析を目指すものである．
当該年度においては，画像ベースの被写体内の磁場不均一分布推定手法の開発を行った．T1強調画像に対して組織セグメンテーションを行い，これを被写体に見立てて仮想MRI内に配置し，この被写体からのMR信号を計算する．磁場不均一の無い状態を初期値として，EPI信号充填軌跡に従ってk空間にMR信号を充填・再構成し，合成EPI画像を生成する．この合成EPI画像と実測EPI画像の平均二乗誤差を最小とするように，共役勾配法を用いて反復的に磁場分布を更新し，実測EPI画像での歪みと同じ歪みが生じるような磁場分布を推定するアルゴリズムを考案・実装を行った．
また当該年度では，シミュレーションした EPI画像に対して本手法を適用し，提案手法による推定結果がシミュレーションで得られた磁場不均一分布と一致するかどうか検討を行った．
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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
当該年度は研究実施計画書に記載したアルゴリズムを実装したが，精度を向上させるための改良が今後必要となるが，おおむね予定通りの進捗状況である．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降に関しては，研究実施計画書にしたがって，実際の拡散MRIデータへ提案手法を適用し，評価・改良を行う．実際の拡散MRIデータには，被写体の生理的な動き，血流・拍動などによるアーチファクトが想定される．これらアーチファクト対策の検討を行う．また推定によって得られた磁場不均一分布とその点広がり関数（point spread function）の関係についての検討も行う．
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| Causes of Carryover |
計算速度の速いコンピュータを購入するため
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
計算速度の速いコンピュータを購入する予定
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Research Products
(2 results)
