Development of an image-based estimation method for tissue parameters in diffusion MRI

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K08184
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Hokkaido University of Science
• Principal Investigator: Kumazawa Seiji 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 / 磁場不均一 / 幾何学的歪

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to develop a method for joint estimation of the undistorted image and the magnetic field inhomogeneity map in distorted brain diffusion MRI images. Our proposed method estimates the undistorted image in the image domain based on MR imaging physics, while simultaneously estimating the magnetic field inhomogeneity alternatively using the conjugate gradient method. Results demonstrate that our method can outperform a non-rigid registration-based distortion correction method.

Free Research Field

医用画像

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

拡散MRI画像では撮像後の画像解析によって組織構造に関する情報が得られ，これらを高解像度のT1強調画像などの形態画像へマッピングし，形態情報と合わせた解析・可視化が行われており，特に拡散情報の解析に基づく脳白質神経線維束の推定は脳神経外科における手術計画等に用いられている．拡散MRI画像解析の前処理として本手法を用いることで，形態情報と合わせた解析・可視化や脳白質神経線維束の推定などの精度向上が期待される．