2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of ultra high-speed MRI measurement method with sub-millisecond temporal resolution
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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, 感性福祉研究所, 教授 (00358813)
河地 庸介 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 / 脳機能 / 画像再構成 / 神経活動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在、脳機能研究で、最も多く使われているMRI測定シーケンスはEPIで、時間分解能は１－３秒であり、主にBOLD信号を測定対象にしている。しかし、直接神経活動の時間情報を得ることが困難である。脳機能を理解するためには、ダイナミックな特性を得る必要があり、神経電流、シナプスなどの神経活動に伴う速い信号の計測が可能な超高速MRI測定方法の開発が求められていた。本研究では、サブミリ秒（０．８ミリ秒）のデータサンプリングが可能な超高速MRI測定法を実現した。（H26-H27年度の研究実績）この測定法の実現はMRI測定シーケンスと画像再構成法の改良により実現できた。MRI測定シーケンスにおいては通常の測定シーケンスからphase-encoding ステップを省略したものを作成した。測定時間の更なる短縮のために、multi-echo MRI測定シーケンスを作成した。画像再構成の方法においては、省略されたphase-encodingステップの情報を推定するためのInI画像再構成アルゴリズムを作成した。開発した測定法のテストでは、１ミリ秒の高速サンプリング周期で収集した画像への短いパルス幅をもつ電流による磁場変化の検出を試みた。電流による画像への磁場変化が検出できた。（H28年度の研究実績）開発した超高速測定方法による脳活動に伴う神経電流の計測において、複数の物理実験から、より高い測定感度が必要であることがわかったので、測定法の改良を行った。改良された測定方法では、既存の０度に加え、４５度と１３５度のread-outを追加した。改良した測定方法により、EEGで見るような脳活動信号の検出を試みた。１０ミリ秒のサンプリング周期（１００Hz）で測定を行った。チェッカパターンによる視覚刺激の呈示により誘発するδとβバンドでの信号変化の検出が出来た。
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[Presentation] Fast MRI imaging and high frequency fMRI signals2016
Author(s)
Yul-Wan Sung, Daehun Kang, Seiji Ogawa
Organizer
The 6th Brain and Mind Research in the Asia-Pacific Symposium
Place of Presentation
Auckland, New Zealand (Clinical Education Center, Auckland City Hospital)
Year and Date
2016-08-24 – 2016-08-25
Int'l Joint Research
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