2021 Fiscal Year Research-status Report
ＭＲＩの新展開：超低磁場ＭＲＩの高解像度化と高速化に関する研究
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20K12680
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小山 大介 金沢工業大学, 先端電子技術応用研究所, 准教授 (60569888)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
露口 尚弘 近畿大学, 大学病院, 准教授 (50295705)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | MRI / 超低磁場 / 高解像度化 / 高速撮像 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地磁気程度の大きさの磁場を利用する超低磁場MRIは「生体組織の違いを鮮明に表現できる」「脳神経活動を直接的にイメージングできる」「従来のMRIに比べて装置が簡便、高い安全性、幅広い計測対象への応用」などの新しいMRIの計測手法として期待されている。しかし、いまだに発展途上の計測技術であり、ヒトを対象とした実験に適した装置や計測手法が確立されていない。その主な原因として、まだ十分な分解能が得られていないことと、長い計測時間が必要であることに問題があった。そこで本研究では、超低磁場MRI計測の高解像度化と高速化の双方を実現することを研究の目的とし、計測プローブや撮像シーケンス、磁場空間制御手法の開発に取り組む。
初年度では主に装置開発のためのシミュレーションを実施し、静磁場強度を数百マイクロテスラの大きさに定めることにした。2年目となった本年度は、シミュレーションを基にして装置製作や原理検証実験を実施した。MRI計測用静磁場発生装置として、200 mm の範囲に1 mT 程度の均一磁場空間を安定して発生させることが可能なコイルセット及び電源回路を製作した。製作した磁場発生発生装置を用いてMR信号を観測可能であることを確認した。計測プローブについては前年度までの方式に加え、新たに磁気センサを利用する手法の開発に着手し、原理検証実験を実施した。
また、超低磁場MRI装置のハードウェア開発と並行して撮像シーケンスの開発をおこなうため、既存装置である永久磁石型150 mT MRI装置を利用した実験システムを整備し、高解像度・高速な撮像シーケンスの開発に着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初計画に比べてMRI計測用磁場強度を強めた装置構成に変更したことにより、磁場発生コイルセット及び計測プローブの製作に遅れが生じている。また、計測プローブにおいては想定していた程の感度が得られていない状況であり、磁気センサと組み合わせる手法の開発を並行して進めている。一方、撮像シーケンスの検討に関してはシミュレーションに加えて既存装置での予備実験も可能となったことから、次年度以降の研究をより加速できると見込んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
三年度目は最終年度として、超低磁場MRI試作装置を完成させ、提案する計測手法の有効性を明らかにする。計測プローブの高感度化については単一コイルだけでなく、他の磁気センサと組み合わせる手法の開発を進め、高感度化を目指す。目標達成のための課題は多いが、研究代表者が所属する研究所や大学、外部の研究者などに相談して力を借りながら開発を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
磁場発生装置の製作に遅れが生じたため。また、学会や研究打ち合わせがオンラインとなり、旅費の支出がゼロとなったため。
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