2019 Fiscal Year Annual Research Report
Ultra-thin shim coil for 7T-MRI
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16K10317
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
浦山 慎一 京都大学, 医学研究科, 特定研究員 (10270729)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 崇士 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (10572224)
武田 和行 京都大学, 理学研究科, 准教授 (20379308)
松橋 眞生 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (40456885)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 7T-MRI / B0均一性 / シムコイル / 高インピーダンスコイル技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
7T-MRI装置において、生体組織と空気との境界面で生じる不均一磁場は、B1不均一問題と並び、最大の問題である。本研究では、限られたボア内に、安価かつ有効性の高いインサート型シムコイルを開発・設置し、またその制御プログラムも合わせて開発、その有用性を評価することを目指した。
本研究において最も大きな問題となったのは、有用性が高く、高効率であるよう既存のRF送信コイル内にシムコイルを設置することを当初目指したものの、その実現が非常に困難となったことであった。それは、送信コイルに対するシムコイルの干渉が、送受信コイル、しいてはMRI装置本体に悪影響を与えるリスクは避けられない、と言う結論に至ったからである。そこで、シムコイルに並列共振回路を組み込むと共に、ニューヨーク大学のDr.Cloosとの共同研究により新たに得た、高インピーダンスコイル技術を用いることにより、シムコイルと送信コイルとのカップリングを出来うる限り低減する手法を開発した。また既存のRF送信コイルコイルとほぼ同サイズの送信コイルを自ら開発する事により、より良好なコントロール下での実験が可能となる環境を構築した。その結果、開発したシムコイルは、ベンチ上の実験では良好な結果を得た。ただし、最終年度、新型コロナウイルス問題などによりDr.Cloosを招聘出来ず、MRI実機での実験の機会は逸したため、最終的な有用性の確認は出来なかった。
これらの開発により、シムコイルデザインの自由度が大きく向上し、その結果、シムコイルデザインの最適化も大きな問題となった。本研究では、超高磁場ではメリットの高いSVSにおいて、Z=0平面上の10mm球の撮像領域に対し、不均一磁場分布を事前にフィールドマップ画像から得ることを前提に、半径Rの円筒上に配置したN個の半径rのループコイルにより高速にシミングする手法を開発した。
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