2019 Fiscal Year Research-status Report
拡散ＭＲＩ画像を用いた画像ベースの組織定量値推定手法の開発
| Project/Area Number |
19K08184
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University of Science |
|---|
Principal Investigator |
熊澤 誠志 北海道科学大学, 保健医療学部, 教授 (50363354)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉浦 敬 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (40322747)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 拡散MRI / EPI / 幾何学的歪 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では拡散MRIが最も応用されている頭部領域を対象として，画像ベースでの拡散MRI画像における幾何学的歪みから磁場不均一分布を推定する手法，ならびにその磁場不均一分布から組織定量値を推定する手法の開発を行うことを目的としている．
拡散MRIでは撮像法として高速に撮像できるEcho planar imaging(EPI)法が用いられる．EPI法では高速にデータ収集が可能である反面，被写体内で生じる磁場不均一に起因した幾何学的歪みが生じ，これにより拡散MRI画像データの後処理・解析が大きな影響を受けるデメリットを有する．通常はEPI撮像法の問題点として扱われるこの画像歪み現象を画像に埋め込まれている磁場不均一情報として考え，本研究では拡散MRI画像を構成するEPI画像と形態情報画像（T1強調画像）の情報を用いて被写体内での磁場不均一分布を推定する画像ベース手法の開発を行った．
画像ベースでの拡散MRI画像における幾何学的歪から磁場不均一分布推定手法の開発では，これまでに申請者が開発した画像ベースでの磁場不均一分布推定手法を以下のように改良を行った．提案した手法はシミュレートしたMR信号をk空間上で合成し再構成して画像空間で実測拡散MRI画像との一致度を評価し共役勾配法を用いて反復的に磁場不均一分布を推定するアルゴリズムである．計算コストを削減するためMR信号の合成を画像空間で行い，さらに推定磁場不均一分布に発生するアーチファクト低減のために，一致度の評価関数に正則化項を追加することで，計算コストとアーチファクト抑制を行った．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでの研究期間において研究実施計画書に記載したアルゴリズムを実装し，これまでに申請者が開発した画像ベースでの磁場不均一分布推定手法を改良することで，計算コストとアーチファクト抑制を行った．おおむね予定通りの進捗状況である．
|
| Strategy for Future Research Activity |
2019年度に開発を行った画像ベースでの拡散MRI画像における幾何学的歪から磁場不均一分布推定手法を先行手法と精度比較を行うことで評価を行う．また推定磁場不均一分布から組織の磁化率推定推定するアルゴリズムを構築する．具体的には，従来の磁場不均一分布と双極子カーネルとのデコンボリューションではなく，反復法を用いて推定するアルゴリズムを構築する．
|
| Causes of Carryover |
当初購入を予定していた消耗品の購入費が少なく済んだため.
|
