Development of quantitative evaluation phantom for MRI diffusion tensor analysis using wood

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K09020
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 妹尾 淳史 首都大学東京, 人間健康科学研究科, 教授 (00299992)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 拡散MRI / MRIファントム / FA値 / 拡散テンソル / ニューロ解析 / 拡散尖度解析 / MK値 / MK値

Outline of Annual Research Achievements

平成29年度はMRI拡散テンソル解析用の定量評価ファントム開発のため，前年度の木材の解析をさらに進めた．その結果木材は拡散テンソル解析のみならず，拡散尖度解析にも利用できることを明らかにした．拡散尖度解析は近年特に注目を集め，従来では不可能であった疾患の鑑別に役立つとの報告がある診断手法である．拡散尖度解析によって得られる定量値にMK値があるが，木材の持つMK値は前年度明らかになったFA値と同様人体によく似た値を持つことが判明した．これは人体模擬ファントムを開発する上で特に重要なことである．
MRI撮像に必須の水分の浸透については，加熱煮沸・減圧・加圧，各手法とその組み合わせを検討し，迅速，かつ確実な方法を確立した．これにより商用化の際にはコストダウンと品質の向上が見込まれる．
ファントムの長期保存性については，樹脂による密封を最有力候補として現在は長期観察中である．現在までの結果からは，商用として十分な保存性が達成できる見込みである．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

拡散尖度解析により木材の再評価をした．すでに評価済みの含水率や，木材組織の観察結果と合わせ，エゾマツ，カツラ，シラカンバ，トチノキ，ヤマトアオダモ，モチノキを新たにファントム材料として選定した．いずれの木材も前年度の選定木材と同様，水分含有量，組成が人体と類似である点，人体と同様の解析結果が得られることを確認した．試作したファントムは継続的に解析中であり，定量性に変化がないことを確認している．

Strategy for Future Research Activity

木材の長期保存性の最終評価をし，保存手法を決定する．これは現在実施中の長期観察を継続し評価する．
ファントムの安定性を評価するため，多施設においてファントムを使い拡散テンソル解析を実施する．様々な装置で同様の結果が得られることは，商用ファントムとして必須の条件である．
現在提唱されている繊維型のファントムと比較検証をする．MRI拡散テンソル解析用のファントムは現在様々な形状のものが研究され，発表されている．その中でも有力と思われる繊維を利用したファントムと比較し，それぞれの有用性を明らかにする．

Causes of Carryover

消耗品などの端数が生じたため