2021 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
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19K08184
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| Research Institution | Hokkaido University of Science |
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Principal Investigator |
熊澤 誠志 北海道科学大学, 保健医療学部, 教授 (50363354)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉浦 敬 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (40322747)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 拡散MRI / EPI / 幾何学的歪 / 磁場不均一 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では頭部領域における拡散MRI画像を用いて，拡散MRI画像において生じる何学的歪みから磁場不均一分布を推定する手法，さらにその磁場不均一の情報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，高速撮像法のEcho planar imaging（EPI）法を用いて撮像されるが，この撮像法では被写体組織の磁化率の差に起因した磁場不均一によって画像に幾何学的歪みが生じる．拡散MRI画像での解析は形態情報画像（T1強調画像）とのレジストレーションを行い，その形態情報に基づいて関心領域の設定が行われるが，T1強調画像とのレジストレーションの際に，この幾何学的歪みがレジストレーションの精度に大きく影響する．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，磁場不均一が被写体組織間の磁化率の差に起因することから，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・改良を行ってきた．
拡散MRI画像における幾何学的歪みを補正した画像と磁場不均一分布を位置変位マップとして結合推定する手法を考案し，頭部デジタルファントムを用いたシミュレーションデータおよび実際の拡散MRI画像に提案手法を適用し，先行手法であるBrainSuite Softwareとの比較を行い，提案手法が先行手法より優れていることを示した．
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| 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提案した手法をシミュレーションデータに適用し，提案手法の精度評価を行った．さらに公開されている拡散MRIのデータベースに対して提案手法を適用した．また先行研究の手法との比較評価を行い，提案手法が先行手法より優れていることを示した．
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| Strategy for Future Research Activity |
提案手法から得られる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し．シミュレーションデータを用いて提案手法の定量評価を行う．
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| Causes of Carryover |
申請時に計画していた国際学会への出席ができなかったため．
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