2017 Fiscal Year Research-status Report
磁気共鳴温度計測及びインシリコ解析による温熱療法の特性解明と体組成に対する至適化
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17K01357
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
熊本 悦子 神戸大学, 情報基盤センター, 教授 (00221383)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 輝 東海大学, 情報理工学部, 教授 (70205243)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 加温特性解析 / 磁気共鳴温度分布画像化法 / 集束超音波治療 / 温熱治療 / 電磁界解析 / 熱伝導方程式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は水と脂肪が混在する組織の磁気共鳴温度分布画像化法を確立し，計算機シミュレーションによるインシリコ解析により得られた結果と実験による両側面から体組成による加温特性の至適化を行い，体型や皮下脂肪の差による温熱治療の効果や安全性をひもとくことを目的としている．
本年度は，研究課題実施初年度にあたり，シミュレーション実施の環境整備を行ったのち，計算機シミュレーションによる加温特性解析に着手した．民間治療器である小型RF誘電加温装置の加温特性について有限要素法により電磁界・温熱界の解析を行った．長径15cm，短径10cmの楕円形電極と15cmの正方形電極を対向させ，動作周波数27.12MHz, 楕円形電極電位を60V, 正方形電極電位を0Vとして解析を行った結果，8分加熱で体深2cmにおいて，5.6℃の温度上昇が見られた．また，肝臓に対するMRガイド下集束超音波治療における焦点の温度上昇について熱伝導方程式を用いて温度上昇を推定した．これにより，呼吸動にともなう肝臓移動変形に焦点を追従する焦点追尾手法の動的な評価が可能となった．解析の結果，血流による熱拡散によって低下する温度の割合は追尾誤差の増加に比べ小さい一方，加温時間の変化による温度変化の割合は，血流による熱拡散のそれ比べて大きく，温度分布推定に与える影響が大であることが示唆された．また，水と脂肪が混在する組織の磁気共鳴温度分布画像化のためのMR撮像について，脂肪のメチレン基のスピン・格子緩和時間を用いて温度を画像化する方法において，信号励起に用いるRF磁場の不均一性による測定精度の低下を低減または回避する方法について検討した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
水と脂肪が混在する組織の磁気共鳴温度画像化法は乳房を対象として，検証を行っており，概ね順調に進んでいるが，計算機シミュレーションによる加温特性解析については，対象が広く，比較的単純な一部のモデルを対象とした解析にとどまっている．
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| Strategy for Future Research Activity |
計算機シミュレーションによる特性解析は，シミュレーション実行時間が長時間となるため，対象を絞り，綿密な計画を立てて効率よく実施していく必要がある．水と脂肪の混在する組織のモデル作りを早急に進め，研究を加速させたい．
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| Causes of Carryover |
残額が少額であり，当該年度の使用予定がなかったので，次年度に繰り越した．繰り越し額は次年度の旅費の一部として使用する．
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Research Products
(18 results)
