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次世代MRI/NMRのための磁性流体によるシミングの基礎検討

研究課題

研究課題/領域番号 16K01403
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 医用システム
研究機関北海道大学

研究代表者

野口 聡  北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (30314735)

研究協力者 宮尾 亮介  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードNMR / 高磁場 / 磁場補正 / 磁場均一度 / 超伝導マグネット / MRI/NMR / 磁性流体 / 核磁気共鳴 / 超高磁場 / シミング
研究成果の概要

次世代MRI/NMRの磁場補正技術の基礎検討を実施した。現在、世界的に第二世代超伝導体を使用した高磁場マグネットが開発されており、20テスラ以上の高磁場発生に成功している。そして、MITでは30.5テスラのNMR用マグネットが、日本でも9.4テスラのMRI用マグネットの開発が進められている。それらの次世代MRI/NMRマグネットで問題となっている、遮蔽電流による不正磁場の低減を検討してきた。また、遮蔽電流磁場を低減する手法を検討する前に、高精度かつ高速に磁場均一度を計算する手法および遮蔽電流を計算する手法も開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

QOL向上を目指す医療や製薬などの場で、より高磁場なMRIやNMRの開発が求めらている。日本や米国などでその開発研究が行われている。しかし、MRIやNMRは高度な均一磁場が求められるが、第二世代高温超伝導を使用したマグネットは遮蔽電流磁場と呼ばれる不正磁場が発生する。そこで、本研究では、その遮蔽電流磁場を正確にシミュレーションすること、マグネット自体の不正磁場を高速に求めることをまず実施し、その後、その不正磁場を低減することを検討した。この成果により、次世代MRI/NMRの実現が近づいた。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 8件)

  • [国際共同研究] Massachusetts Institute of Technology/Florida State University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] National High Magnetic Field Laboragory(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Assembly and Test of a 3-Nested-Coil 800-MHz REBCO Insert (H800) for the MIT 1.3 GHz LTS/HTS NMR Magnet2019

    • 著者名/発表者名
      Michael Philip C.、Park Dongkeun、Choi Yoon Hyuck、Lee Jiho、Li Yi、Bascunan Juan、Noguchi So、Hahn Seungyong、Iwasa Yukikazu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 29 号: 5 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/tasc.2019.2901246

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Quench Analyses of the MIT 1.3-GHz LTS/HTS NMR Magnet2019

    • 著者名/発表者名
      Noguchi So、Park Dongkeun、Choi Yoonhyuch、Lee Jiho、Li Yi、Michael Philip C.、Bascunan Juan、Hahn Seungyong、Iwasa Yukikazu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 29 号: 5 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2019.2903268

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A simple screening current-induced magnetic field estimation method for REBCO pancake coils2019

    • 著者名/発表者名
      S. Noguchi, H. Ueda, S. Hahn, A. Ishiyama, Y. Iwasa
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 32 号: 4 ページ: 045007-045007

    • DOI

      10.1088/1361-6668/aafe26

    • NAID

      120006820170

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Field-Shaking System to Reduce the Screening Current-Induced Field in the 800-MHz HTS Insert of the MIT 1.3-GHz LTS/HTS NMR Magnet: A Small-Model Study2018

    • 著者名/発表者名
      Lee Jiho、Park Dongkeun、Michael Philip C.、Noguchi So、Bascunan Juan、Iwasa Yuki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 28 号: 3 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/tasc.2018.2803801

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fast Computation Method of Magnetic Field Homogeneity for NMR/MRI REBCO Pancake Coils2017

    • 著者名/発表者名
      Miyao Ryosuke、Igarashi Hajime、Kim SeokBeom、Noguchi So
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 27 号: 4 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/tasc.2016.2637937

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Economical Optimization Method of Rebco Superconducting Magnets Using Game Theory2018

    • 著者名/発表者名
      So Noguchi, Vlatko Cingoski
    • 学会等名
      15th International Workshop on Optimization and Inverse Problems in Electromagnetism
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Advanced Screening Current Simulation of REBCO Pancake Coils Considering REBCO Tape Thickness2018

    • 著者名/発表者名
      So Noguchi, Hiroshi Ueda, Atsushi Ishiyama
    • 学会等名
      2018 Applied Superconductivity Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Assembly and Test of a 3-Nested-Coil 800-MHz REBCO Insert (H800) for the MIT 1.3 GHz LTS/HTS NMR Magnet2018

    • 著者名/発表者名
      Philip Michael, Dongkeun Park, Yoon Hyuck Choi, Jiho Lee, Yi Li, Juan Bascunan, So Noguchi, Seungyong Hahn, Yukikazu Iwasa
    • 学会等名
      2018 Applied Superconductivity Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Evaluation on Reduction Methods of Screening-current Induced Magnetic Field in REBCO Multiple Coil System for 9.4-T Whole-body MRI2018

    • 著者名/発表者名
      Keita Ito, Atsushi Ishiyama, Hiroshi Ueda, So Noguchi
    • 学会等名
      2018 Applied Superconductivity Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Quench Simulation Study of the MIT 1.3-GHz LTS/HTS NMR Magnet2018

    • 著者名/発表者名
      So Noguchi, Dongkeun Park, Jiho Lee, Yoon Hyuck Choi, Yi Li, Philip Michael, Juan Bascunan, Seungyong Hahn, Yukikazu Iwasa
    • 学会等名
      2018 Applied Superconductivity Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Simple Screening Current Simulation Method Using Equivalent Circuit Model for REBCO Pancake Coils2018

    • 著者名/発表者名
      So Noguchi, Dongkeun Park, Seungyong Hahn, Yukikazu Iwasa
    • 学会等名
      2018 Applied Superconductivity Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Accelerated Computation Method of Legendre Polynomial Coefficients for MRI REBCO Magnet Design2016

    • 著者名/発表者名
      So Noguchi, Ryosuke Miyao, Hajime Igarashi, Atsushi Ishiyama
    • 学会等名
      The 17th Biennial Conference on Electromagnetic Field Computation
    • 発表場所
      Hilton Miami-Downtown (Miami, FL, USA)
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast and Accurate Computation Method of Magnetic Field Homogeneity for NMR/MRI REBCO Pancake Coils2016

    • 著者名/発表者名
      R. Miyao, S. Noguchi, H. Igarashi
    • 学会等名
      2016 Applied Superconductivity Conference
    • 発表場所
      Colorado Convention Center (Denver, CO, USA)
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-16  

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