2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of magnetic marker imaging method using magnetic sensor array for diagnosis inside human body
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19K14996
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
笹山 瑛由 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (60636249)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 磁気マーカー / 磁気粒子イメージング / マルチセンサー / 体内診断 / 強磁場 / 傾斜磁場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ナノメートルサイズの強磁性体（磁気ナノ粒子）を高分子で被覆し、その表面に検査試薬や薬剤等を結合したものは磁気マーカーと呼ばれている。この磁気マーカーを体内の疾患部に蓄積させ、その位置と量を体表面から検出し可視化するイメージング技術（磁気粒子イメージング、MPI）は、新しい体内診断技術としてその開発が期待されている。人体に従来までの磁気粒子イメージング法を適用しようとすると物理限界を超える強い傾斜磁場が必要であったため、人体内診断が困難であった。そこで本研究では、マルチセンサー磁気計測による磁気マーカーイメージングを行うことにより、強い傾斜磁場を用いずとも高感度化かつ高分解化を達成させ、その問題を解決することを目標としている。
本年度は、振幅が10mTを超える強い交流励起磁界からの影響を抑制しながら、磁気マーカーから発生した数pT～数10pTオーダーの磁気信号を複数の計測点で同時に計測できるマルチセンサーシステムの基本システムの開発を行った。具体的には、励磁コイルからの磁場を直接受けぬよう、検出コイルの感度方向や配置の工夫を行い、さらに、検出コイル側の増幅回路にノッチフィルタなどの回路を入れるなどの電子回路上の工夫を取り入れたシステムとした。その結果、深さ25mmに配置した磁気ナノ粒子（Resovist）100μgFeを含有するサンプルの検出に成功した。さらに、2つ磁気ナノ粒子サンプルを置いても、距離が15mm離れていればそれらを区別して2次元イメージングできることを示すことができた。
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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
本年度の目標は、強い励起磁界の影響を抑制しながら、磁気マーカーから発生した磁気信号を複数の計測点で同時に計測できるマルチセンサーシステムの基礎検証を行う事であった。その検証結果、深さ25mmに配置した磁気ナノ粒子（Resovist）の2次元イメージングに成功したことから、当初の計画を達成したといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の目標は、強い励起磁界の影響を抑制しながら、磁気マーカーから発生した磁気信号を複数の計測点で同時に計測できるマルチセンサーシステムの基礎検証を行う事であった。その検証結果、深さ25mmに配置した磁気ナノ粒子（Resovist）の2次元イメージングに成功したことから、当初の計画を達成したといえる。
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