2013 Fiscal Year Research-status Report
体内埋め込み型医療機器のMR安全性評価のためのFDTDによる電磁界・温度解析
| Project/Area Number |
25350583
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Research Institution | Kobe University |
|---|
Principal Investigator |
熊本 悦子 神戸大学, 学内共同利用施設等, 教授 (00221383)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 輝 東海大学, 情報理工学部, 教授 (70205243)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 磁気共鳴診断装置 / MR安全性 / 電磁界解析 / 温度解析 / 体内埋め込み型医療機器 / FDTD |
|---|
| Research Abstract |
本研究は，ペースメーカなどの埋め込み型医療機器が体内に埋め込まれている場合の磁気共鳴診断装置の勾配磁場やRF磁場により誘発される体内の電磁界を解析し，コンピュータシミュレーションに基づくMR安全性評価を行うことを目指している．
本年度は，電磁界解析のための数値解析ソフトウェアを導入し，単純なモデルに対して，RF磁場および勾配磁場の磁場解析および温度解析を行い，その振る舞いを考察した．ASTM規格のゲルファントムに円盤状金属（チタン）とリードを配置してペースメーカ模したインプラントを埋め込んだシミュレーションモデルに対し，電磁界分布を導出した．勾配磁場の周波数は100Hz～1MHz，スルーレート40mT/m とした時のSAR(比吸収率)を求めた．温度解析は，steady state solverを用いて，定常状態の温度分布を求めた．初期状態を25℃とした時の温度上昇は，500Hzで0.85℃，1MHzで5.26℃となった． 詳細な温度分布解析を行うためには，時間領域での解析が必要であるが解析ソフトウェアによる現実的な時間内での求解は現在のところ困難であり今後の課題である．RF磁場に関しては，標準的な頭部用コイルに対して，ASTMファントムで電磁波解析を行った．RF磁場の解析には時間領域差分法および時間ドメインにおける温度解析を行うことが可能である．温度上昇については，勾配磁場ではインプラントの表面積の広い金属部分で温度上昇が顕著であり，RF磁場では配線の先端部分での温度上昇が顕著に見られた．さらに，双方の解析結果を合成することが必要であるが，解析方法が異なるため，これらを単純に合成することが妥当であるかどうかの検討は今後の課題となった．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
磁場解析ソフトウェアを導入し，RF磁場および勾配磁場の基礎的解析に着手したが，解析対象のインプラントやRFコイル，勾配磁場コイル等の諸元の入手が遅れており，具体的な解析は未着手である．また，RF磁場および勾配磁場の解析手法の結果を合成する際には，双方の結果の妥当性を検証する必要があり，その方法を検討中である．
|
| Strategy for Future Research Activity |
解析対象のインプラントやRFコイル，勾配磁場コイル等情報を入手し，速やかに具体的な対象に対して解析を進める．また，現在，定常温度分布の導出にとどまっている勾配磁場の温度解析について，時間ドメインでの解析の可能性を検討する．
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
計画通り必要な経費を使用したが，小額の剰余が生じた．
生じた剰余について，翌年度分と会わせて計画通り使用する．
|
