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k-t PCA法を組み合わせた高速・高画質な脳4D Flow MRI撮像法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K18160
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 放射線科学
医学物理学・放射線技術学
研究機関日本医科大学

研究代表者

関根 鉄朗  日本医科大学, 医学部, 講師 (00747826)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード4D Flow MRI / 血流解析 / Turbulent Kinetic Energy / Energy loss / CFD / 脳動脈 / 閉塞性肥大型心筋症 / 乱流 / 高速化撮像 / Turblent kinetic energy / 流体解析 / エネルギーロス / 高速撮像法 / bipolar gradient / k-t PCA / MRI / MRA
研究成果の概要

脳血管ファントムを用い、4D Flow MRIにおけるk-t PCA高速撮像法の検討を行った。次にvolunteer撮像を行い、8倍速程度の高速撮像法を確立した。実臨床データに高速撮像法を用い、定量精度に変化が無い事を確認した。高速撮像法を応用して、VENC情報を複数変更しながらの撮像手法を開発し、乱流推定手法を開発した。この乱流推定手法を閉塞性肥大型心筋症に応用し、臨床的有用性を証明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

4D Flow MRIは非侵襲的にヒト血流を可視化できる。これにより、血管閉塞、動脈瘤、血管奇形といった疾病の病態を血流の観点から明らかにする事が可能である。臨床検査として4D Flow MRIを施行するには、患者負担を考え、短時間での撮像が必須である。本研究では、MRIデータのundersampling(間引いた情報収集)と主成分分析を組み合わせる事で、高速撮像でありながら、高画質なデータを取得可能な撮像法を開発した。本研究の副産物として、血流の乱流度を定量化する手法を開発した。高速・高画質な血流・乱流評価は様々な疾病の臨床評価に応用可能と期待出来る。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 2件、 招待講演 13件)

  • [国際共同研究] University Hospital Zurich/Pmod Inc/Gyrotools(スイス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Four-Dimensional Flow MRI Analysis of Cerebral Blood Flow Before and After High-Flow Extracranial?Intracranial Bypass Surgery With Internal Carotid Artery Ligation2018

    • 著者名/発表者名
      Orita Erika、Murai Yasuo、Sekine Tetsuro、Takagi Ryo、Amano Yasuo、Ando Takahiro、Iwata Kotomi、Obara Makoto、Kumita Shinichiro
    • 雑誌名

      Neurosurgery

      巻: epub 号: 1 ページ: 58-64

    • DOI

      10.1093/neuros/nyy192

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Feasibility of 18F-FDG Dose Reductions in Breast Cancer PET/MRI2018

    • 著者名/発表者名
      Sah Bert-Ram、Ghafoor Soleen、Burger Irene A.、ter Voert Edwin E.G.W.、Sekine Tetsuro、Delso Gaspar、Huellner Martin、Dedes Konstantin J.、Boss Andreas、Veit-Haibach Patrick
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Medicine

      巻: 59 号: 12 ページ: 1817-1822

    • DOI

      10.2967/jnumed.118.209007

    • 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] Improving PET/MR brain quantitation with template-enhanced ZTE2018

    • 著者名/発表者名
      Delso Gaspar、Kemp Bradley、Kaushik Sandeep、Wiesinger Florian、Sekine Tetsuro
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 181 ページ: 403-413

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2018.07.029

    • 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] Prior Direct Oral Anticoagulant Therapy is Related to Small Infarct Volume and No Major Artery Occlusion in Patients With Stroke and Non‐Valvular Atrial Fibrillation2018

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Yuki、Okubo Seiji、Sekine Tetsuro、Nito Chikako、Suda Satoshi、Matsumoto Noriko、Nishiyama Yasuhiro、Aoki Junya、Shimoyama Takashi、Kanamaru Takuya、Suzuki Kentaro、Mishina Masahiro、Kimura Kazumi
    • 雑誌名

      Journal of the American Heart Association

      巻: 7 号: 17

    • DOI

      10.1161/jaha.118.009507

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 4D Flow MR Imaging of Ophthalmic Artery Flow in Patients with Internal Carotid Artery Stenosis2018

    • 著者名/発表者名
      Sekine Tetsuro、Takagi Ryo、Amano Yasuo、Murai Yasuo、Orita Erika、Fukushima Yoshimitsu、Matsumura Yoshio、Kumita Shin-ichiro
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance in Medical Sciences

      巻: 17 号: 1 ページ: 13-20

    • DOI

      10.2463/mrms.mp.2016-0074

    • NAID

      130006306835

    • ISSN
      1347-3182, 1880-2206
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduction of 18F-FDG Dose in Clinical PET/MR Imaging by Using Silicon Photomultiplier Detectors2018

    • 著者名/発表者名
      Sekine Tetsuro、Delso Gaspar、Zeimpekis Konstantinos G.、de Galiza Barbosa Felipe、ter Voert Edwin E. G. W.、Huellner Martin、Veit-Haibach Patrick
    • 雑誌名

      Radiology

      巻: 286 号: 1 ページ: 249-259

    • DOI

      10.1148/radiol.2017162305

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Local resectability assessment of head and neck cancer: Positron emission tomography/MRI versus positron emission tomography/CT2017

    • 著者名/発表者名
      Sekine Tetsuro、Barbosa Felipe de Galiza、Delso Gaspar、Burger Irene A.、Stolzmann Paul、ter Voert Edwin E.、Huber Gerhard F.、Kollias Spyros S.、von Schulthess Gustav K.、Veit-Haibach Patrick、Huellner Martin W.
    • 雑誌名

      Head and Neck

      巻: 39 号: 8 ページ: 1550-1558

    • DOI

      10.1002/hed.24783

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [学会発表] Clinical utility of hemodynamic assessment by 3D phase-contrast MRI; From velocity measurement to turbulence estimation.2019

    • 著者名/発表者名
      関根鉄朗
    • 学会等名
      理化学研究所iTHEMS-東北大学AIMR連携ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 4D Flow MRIを用いた脳神経領域における流体解析.2019

    • 著者名/発表者名
      関根鉄朗
    • 学会等名
      第42回日本脳神経CI学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 4D flow MRIの基礎技術と臨床応用2019

    • 著者名/発表者名
      関根鉄朗
    • 学会等名
      第11回血流会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Emerging applications of 4D Flow MRI.2018

    • 著者名/発表者名
      関根鉄朗
    • 学会等名
      3rd annual meeting of ISMRM Japanese Chapter
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neurovascular 4D Flow MRI -Emerging scan technique and clinical application-2018

    • 著者名/発表者名
      関根鉄朗
    • 学会等名
      46th annual meeting of JSMRM
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 4D Flow MRIの撮像法・解析法・臨床応用2018

    • 著者名/発表者名
      関根鉄朗
    • 学会等名
      FUJIFILM MEDICAL SEMINAR 2018 in 東京
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PET/CTの最近の知見とPET/MR2018

    • 著者名/発表者名
      関根鉄朗
    • 学会等名
      日本頭頚部癌学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 4D Flow MRIとPET/MRと留学のお話2018

    • 著者名/発表者名
      関根 鉄朗
    • 学会等名
      第20回放射線研究セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 4D flow MRI を用いた閉塞性肥大型心筋症における上行大動脈渦流 の評価 (Young Investigators award)2018

    • 著者名/発表者名
      関根 鉄朗
    • 学会等名
      第9回血流会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 4D Flow MRI -Scan parameters, Analysis parameters and Target diseases- (Certificate of Merit award)2017

    • 著者名/発表者名
      関根鉄朗
    • 学会等名
      103th annual meeting of RSNA
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 4D Flow MRI analysis of intracranial blood flow before and after RAG bypass surgery for treatment of ICA aneurysm (Trainee research award)2017

    • 著者名/発表者名
      織田絵里香, 関根鉄朗
    • 学会等名
      103th annual meeting of RSNA
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 直腸癌と肝転移の画像診断2017

    • 著者名/発表者名
      関根鉄朗
    • 学会等名
      日本医科大学 EOB-MRI診断勉強会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PET/MRとの1年半とそれからの1年半とこれから (Returnee award 受賞講演)2017

    • 著者名/発表者名
      関根鉄朗
    • 学会等名
      47th annual meeting of JSNM
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 4D Flow MRIを用いた脳血管バイパス術前・術後の血流動態評価 (同窓会医学研究助成金受賞記念講演)2017

    • 著者名/発表者名
      関根鉄朗
    • 学会等名
      日本医科大学医学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 画像検査が有用であった意識障害症例のケースレビュー2017

    • 著者名/発表者名
      関根鉄朗
    • 学会等名
      第6回Cerebral and Cardiac Disease Semminar
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 急性期脳梗塞診療におけるMRIの役割2017

    • 著者名/発表者名
      関根鉄朗
    • 学会等名
      救急放射線セミナープレミアム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Clinical ZTE attenuation correction for brain FDG-PET/MR imaging (Bronze Medal)2017

    • 著者名/発表者名
      関根鉄朗
    • 学会等名
      76th annual meeting of JRS
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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