2015 Fiscal Year Annual Research 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
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25350583
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
熊本 悦子 神戸大学, 学内共同利用施設等, 教授 (00221383)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 輝 東海大学, 情報理工学部, 教授 (70205243)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| 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 / 有限要素法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
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．
本年度は昨年度に引き続き，人体モデル（Duke, Virtual Population, IT’IS Foundation）にチタン合金のMR対応型心臓ペースメーカを埋め込み，直径2mmのリードで設置したモデルに対し，頭部撮像におけるペースメーカ付近の勾配磁場およびRF磁場による電磁界分布を導出した．当初，FDTDにより時間領域での解析を進める予定であったが，想定される勾配磁場の周波数が小さく，現在の勾配磁場の印可条件では，時間領域でのシミュレーションは，適さないと判断し，FEMによる電磁解析をさらに続けることとした．同時に，RF磁場による電磁解析も行った．勾配磁場は，スルーレート40mT/mとし，周波数を50Hzから20,000Hzとして有限要素法による電磁解析を行い，さらにビオ・サバールの法則にしたがって温度解析を行った．RF磁場に対しては，3.0T MRIで，頭部コイルを用いた撮像を想定し，電磁解析をおよび温度解析を行った．頭部撮像を想定した場合のSARは，RFでは，下顎部で最大(8.6x10-4W/Kg)となり，勾配磁場ではペースメーカ付近で最大(2.4x10-9)となった．また，勾配磁場による温度上昇は，300Hzを超えると2度以上の上昇となるが，現在使用されているEPIの勾配磁場は100Hz以下であり，人体への発熱による影響は微小であるとの知見を得た．
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| Remarks |
ISMRM 23th Scientific Meeting, Poster Award, magna cum laude受賞, Horinouchi Shogo, "Comparison of gradient induced heating around an active implantable medical device".
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Research Products
(6 results)
