2015 Fiscal Year Research-status Report
サブミリ秒単位の時間分解能を有する超高速MRI測定方法の開発
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26350995
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| Research Institution | Tohoku Fukushi University |
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Principal Investigator |
成 烈完 東北福祉大学, 感性福祉研究所, 准教授 (30358816)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小川 誠二 東北福祉大学, 東北福祉大学・感性福祉研究所, 教授 (00358813)
河地 庸介 東北福祉大学, 東北福祉大学・感性福祉研究所, 講師 (20565775)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 超高速MRI / 神経電流 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、脳機能を理解する上で必要な脳活動のダイナミックな特性の計測が可能な、超高速MRI測定方法を開発することを目標に研究を進めている。
今年度はH26年度に作成したテスト用の画像再構成プログラムを完成した。画像再構成プログラムにより得られたMRI画像は通常のMRI画像とほぼ同等であった。この画像再構成プログラムと超高速測定用のMRI測定シーケンスとを用いて神経電流の測定を試みた。ファントムモデルでは１ミリ秒のパルス幅を持つ電流の測定も可能であった。しかし、画像上の位置誤差が確認され、その改善を検討中である。また、脳活動の微視的な観点からの計測を行った。
具体的には、ファントムモデルは通常のMRI用ファントムに電流を通すためのリード線を通して作製した。通常のPhase-Encoding ステップを持つリファレンス画像と１ミリ秒の時間分解度の超高速MRIデータ収集時に、電流を流すときと流さないときの差で電流による画像への変化の検出をテストした。ファントムモデルのリード線により磁化率の影響が大きいところでも、超高速測定により得られたMRI画像（IｎI再構成画像）は、リファレンス画像と比べて差はほとんど見られなかった。また、電流による画像への変化も検出された。しかし、InI再構成画像では、リファレンス画像と比べて、実際の電流変化が起きた位置との誤差が大きかった。その位置誤差とPhase-Encoding ステップの関連を調べるため、Key-hall法を用い、Phase-Encoding ステップ数を増加させた。約３分の１程度のステップ数の増加により位置誤差は改善された。現在、位置誤差の改善のための画像再構成プログラムにこの情報を反映して改善を行っている。また、電流を流すときの画像をリファレンス画像として使用することなどによる位置誤差の改善をも検討中である。
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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
今年度の目標である、画像再構成プログラムの作成が出来たことと、脳内の神経活動に伴う速い信号の検出可能性を調べ、ファントムモデルで、ほぼ神経電流のaction potentialに近い、狭い幅の電流を検出することが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２８年度では前年度の成果を踏まえ、電流検出に関する位置精度の向上を行う。このために、Sparse Imaging などの技術の併用を検討する。また、実際の脳での神経活動の計測に挑戦する。まず、高時間分解能の利点を生かして、ｆMRI信号の立ち上がりの情報から、脳内の神経活動に伴う速い信号の検出を試みる。さらに、視覚神経経路での信号伝播過程の検出をも試みる。
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| Causes of Carryover |
国内学会への参加計画がキャンセルされて、参加登録費などの費用が発生しなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
英文校正に使用する。
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