2020 Fiscal Year Research-status Report
超高磁場MRI：多素子並列RF励起技術の安全性確立と局所超高分解能撮像への展開
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19K08244
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| Research Institution | National Institute of Information and Communications Technology |
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Principal Investigator |
上口 貴志 国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳機能解析研究室, 主任研究技術員 (80403070)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 幸子 大阪大学, 医学部附属病院, 診療放射線技師 (40623054)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | MRI / 超高磁場 / RF波 / 安全性 / SAR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
7T超高磁場MRIは、原理的に高い計測感度を有するという大きな利点があるが、さまざまな物理的要因によりその利点が活用しにくい現状がある。その1つの理由として、RF励起の均一性が体内で著しく低下することが挙げられる。本研究ではこの課題を解決し、結果として高い計測感度を活用した高解像度撮像を実現することを目的としている。
RF励起の均一性を高める直接的方法は、複数のRF波の振幅と位相を制御することにより、その体内での重ね合わせの結果を均一にすることである。ただし、この方法は、安全上の理由から、体内でのRF強度、またはそれによる体温上昇を正確に推定できる必要があり、この方法についての検討を昨年度に引き続き行った。
１つの方法は、RF照射に伴う体温上昇を画像からモニタリングすることであり、脳計測の標準的計測法であるEPI法でそれを行う方法を検討した。これまでの成果から、脂肪の共鳴周波数を基準としたとき、水の共鳴周波数が温度に対して感度をもつことを利用し、それがもたらす位相差から温度を推定できることが非生体実験系では確認できている。これをヒトに応用する実験を実施してきたが、脂肪からの信号が想定以上に低く、十分でない信号からの推定精度向上に向けた検討を行っている段階である。
もう１つの方法は、RF磁場強度を推定する方法であり、RF送信パワーが非常に少ない計測法にてRF磁場推定を行う方法を検討した。具体的には、同一断面の画像を２種類の計測条件で画像を取得し、それぞれがRF磁場に対して異なる感度をもつように設定することで、信号強度の比からRF磁場強度を推定する。非生体の実験系では良好な精度が得られることが確認できており、現在、生体での推定精度を検討する段階に入っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
EPI法での画像からの体温上昇推定が、脂肪信号の想定外の低さから精度面で難航しているため。その代替手法としてRF磁場強度を推定する方法を並行して検討しているが、全体としては、やや遅れが生じている。新型コロナウイルス感染拡大の影響で実験等を見合わせたことも大きな理由である。
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| Strategy for Future Research Activity |
基本的には当初の計画通りに研究を進める予定であるが、進捗状況の項で述べたように、代替手法についても積極的に検討を進めていく。結果として成果を最大化できるように取り組む。
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| Causes of Carryover |
研究の進捗がやや遅れていること、新型コロナウイルス感染拡大の影響により成果発表等の頻度が少なかったこと、さらに実施予定であったファントム開発や計算機シミュレーションの遅れで消耗品等の購入を一部見送ったことによる。次年度使用額は購入を見送った物品の購入と成果発表などに使用する予定である。
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