2012 Fiscal Year Research-status Report
低磁場ＭＲＩ脳磁図融合装置の開発と臨床応用を目指した基礎研究
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24592140
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
露口 尚弘 大阪市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (50295705)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高見 俊宏 大阪市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (20305626)
足立 善昭 金沢工業大学, 先端電子技術応用研究所, 准教授 (80308585)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 脳磁場 / 低磁場MRI / MEG / SQUID |
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| Research Abstract |
小動物の生体磁場計測装置と低磁場MRI装置おのおの単独で測定を行った。
動物実験用小型MEGでは、SQUIDセンサをヘリウムコンテナのできるかぎり底部近くに固定をし直し、測定感度の上昇をはかった。シールドボックス内に光ファイバーを用いた小型カメラを設置し、測定中の標本動物をモニタリングできるように改良を加えた。てんかんラットの脳磁場を測定したが、今までより鋭敏に異常波を観察することが可能になった。
低磁場SQUID-MRI は、低磁場の環境を形成するためのシールドルームおよびシールドボックスはすでに大阪市立大学医学部学舎内に設置され,傾斜磁場および静磁場を作り出すコイルを備えた1チャンネルのプロトタイプのものも設置済みである。サンプルの水にたいし、10μTの静磁場の印可の状態で、約5秒間の17mTほどのパルス磁場を印可し、それをオフにした後、SQUIDにてNMR信号を計測でき、FFT変換を行うとNMR信号を検出できた。さらにNiCl2 水溶液を満たしたファントムにおいて２次元イメージング画像を描出できた。この時の解像度は約1.3mmとなることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の予定としては小動物の生体磁場計測装置と低磁場MRI装置を組み込むための設計を行う予定であったが、低磁場MRIの画像化において雑音が多くあり、それを克服するために種々の対策を講じている段階である。
低磁場NMRの信号強度を強くするためには、磁化磁場コイルでより強い磁場パルスを印加することが必要である。しかし、その一方で強い磁化磁場がシールドボックスに渦電流を生じ、低磁場NMRの信号のクオリティを劣化させる現象が知られている。この渦電流の発生を軽減するため磁化磁場強度を大きくできないことが、SQUID-MRIや低磁場NMRの研究では共通の問題となっており、関連学会でもたびたび議論されているが、抜本的な解決策は見いだされていない。本研究においては、コイル系全体をコンパクトなシールドボックスに入れることを目的としているため、この渦電流の問題は避けて通れず、これが開発の妨げになる可能性がある。これについて、(1)磁化磁場コイルにシールドコイルを付加する、(2)シールドボックスにアモルファス磁性体合金などの新素材を利用する、(3)センサの多チャンネル化などで弱い磁化磁場でも良好なSNで計測ができるようにする、などの種々の方策を組み合わせて、この問題を解決する方法を検討している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、主に低磁場SQUID-MRIシステムの精度向上を中心に研究を進める。大阪市立大学内に設置されたプロトタイプに大幅に改良を加え、1チャンネルシステムにおいて、ファントムにたいする3次元画像の検出を目標とする。その課題をこなした後、小動物での組織画像を撮像できるように装置を改良する。
その後、低磁場SQUID-MRIの多チャンネル化をはかり、それとは別に平行して機能画像と形体画像の融合を目的としたMEG装置への組み込みをめざす。動物用小型MEGによる脳磁場の測定では、てんかんラット測定においてのデータ数を増やすことと測定の安定性のための改良を加える。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
低磁場SQUID-MRIの大型化と雑音除去のための装置改良費に使用する。
生体画像撮像のための解析ソフトウエア、液体ヘリウム、実験動物の購入、国際学会での発表に経費を使用する。
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[Journal Article] Publication criteria for evoked magnetic fields of the human brain: A proposal2012
Author(s)
Ozaki I, Shiraishi H, Kamada K, Kameyama S, Tsuyuguchi N, Yumoto M, Watanabe Y, Hirata M, Ishii R, Iguchi Y, Kimura T, Takino R, Hashimoto I
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Journal Title
Clin Neurophysiol
Volume: 123
Pages: 1496-1501
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] 脳磁図の臨床応用に関する文献レビュー(第2報) 虚血性脳血管障害2012
Author(s)
露口尚弘, 鎌田恭輔, 中里信和, 宇田武弘, 池田英敏, 坂本真一, 尾崎勇, 井口義信, 平田雅之, 亀山茂樹, 石井良平, 白石秀明, 渡辺裕貴, 橋本勲
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Journal Title
臨床神経生理学
Volume: 40
Pages: 195-202
Peer Reviewed
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