Development of evaluation method of blood vessel image quality to introduce nonlinear MR fast imaging into clinical examination

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K07703
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 町田 好男 東北大学, 医学系研究科, 教授 (30507083)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 順士 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (50791852) ; 大田 英揮 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (40586905)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: MRI / 高速撮像 / 非線形処理 / 圧縮センシング / 画質評価 / 血管イメージング

Outline of Annual Research Achievements

圧縮センシング(CS)に代表される少数の観測データから情報を復元する技術がMRI撮像の高速化にも取り入れられ(CS-MRI)一般臨床での使用が進んでいる。本研究は、CS-MRIの基本的な画像特性について、臨床と基礎を結びつけた形で定量的把握を行うことを目的として進めてきたが、新型コロナの影響により実験や解析に遅れが生じた。特に、本研究の最後のまとめに必要な臨床画像の解析に遅れが生じていたが、延長期間の4年目は、冠動脈CS-MRアンギオグラフィ(MRA)画像の評価について第一段階のまとめを行うことができた。この結果は研究分担者（高橋）の博士論文の一部としているが、さらに十分な統計解析など行ったうえで論文投稿を予定している。その結果と、これまでに報告した基礎実験結果と結び付けて本研究の最終結果としてまとめる。
（１）物理的画質評価法：R2年度までに、ノイズパワースペクトル(NPS)を用いた、CS-MRI撮像の高速化率（AF）やCS再構成処理におけるノイズ除去係数（DF）に依存した画質の半定量的な評価結果、および、解像特性の評価法である変調伝達関数（MTF）についての解析結果について論文報告済である。
（２）ファントムによる視覚評価：CSなどの非線形処理画像の画質は被検体に依存して変わり得る。評価用ファントムに依存したNPSの違いについての検討結果、および、血管狭窄評価用ファントムを用いた解像特性についての視覚評価実験について、投稿論文を準備中である。
（３）臨床画像との比較評価：上述のように、冠動脈CS画像の定量的解析を進めることができた。さらに解析を進め、上記（１）、（２）の基礎的検討と結び付けていく。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナ対応および各種の自粛の影響により遅れた。基礎実験および臨床データの取得や解析に病院施設の臨床装置を用いているため、予定通り進めることが困難だった。

Strategy for Future Research Activity

延長期間であるR3年度にまとめた冠動脈の臨床データに対し、さらに十分な解析を加えて論文化を目指す。また、再延長期間を生かして、脳動脈など他の血管あるいは脈管系についての検討結果も参考にしてまとめたいと考えている。最終的には基礎的検討と臨床データの解析結果をもとにした総合的評価を行い、実践的な評価法の提案という当初目的を達成したい。

Causes of Carryover

新型コロナの影響による実験機会の減少と、年度を通した出張自粛などの影響により次年度使用額が生じた。最終年度の追加実験や学会発表や論文化等の成果報告で活用します。