| 研究課題/領域番号 |
19H03601
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分52040:放射線科学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
浦山 慎一 京都大学, 医学研究科, 研究員 (10270729)
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| 研究分担者 |
赤坂 太 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (00883224)
福永 雅喜 生理学研究所, システム脳科学研究領域, 准教授 (40330047)
松橋 眞生 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (40456885)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
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| キーワード | 超高磁場MRI / B1不均一 / 送信コイル / RF-mode-switching / head coil / 7T-MRI / non-pTx / B1 inhomogeneity / RF mode switching / MRI / pTx / RFスイッチング技術 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
一般的に臨床で用いられているMRI装置の数倍の磁場強度を有する7テスラMRI装置は、脳の構造や機能情報を非常に高い空間分解能で描出可能となり、大きな期待が寄せられている一方で、高い静磁場強度のために送信波強度が脳内で不均一になり、画質を大きく低下させることが問題となっている。その解決には、非常に高価で技術的に困難なパラレル送信システムを導入することが一般的であるが、我々は、「RFモードスイッチング」と呼ばれる新しいコンセプトに基づいた専用RFコイルシステムを設計・開発、安全性評価などを経て評価実験を行うことにより、このB1不均一問題の解決に取り組む。
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| 研究成果の概要 |
磁場強度が臨床用MRIの数倍の超高磁場MRIが持つ送信波強度不均一問題の解決のため、非常に高価で技術的に困難なパラレル送信システムを用いず、「RFモードスイッチング」と呼ばれる新しいコンセプトに基づいた専用RFコイルシステムを設計・開発し、評価実験を行った。
システムは、Txスイッチ、バトラーマトリックス、送信コイルにより構成され、MRI装置から出力されるTTL信号を元に、送信波モードをTR毎にCP(Circular Polarization)モードとgradientモードにスイッチした。本システムをfinger-printing撮像に応用し、送信波不均一が低減されていることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究でターゲットした7T-MRIを始めとする超高磁場MRIにおいては、その高い信号ノイズ比のため、基礎研究のみならず臨床に於いてもその重要性は増しており、2024年には遂に日本国内でも薬事承認を受けるに至った。しかしながら、B1不均一問題に関しては未だに大きな進歩は見られず、高価なpTxシステムを導入しても、現状、日常の使用は困難が伴う。本研究ではRFモードスイッチング技術を用いて、pTxよりもはるかに安価なシステムによりB1不均一の低減出来ることを示すことができた。まだ将来的には様々な改良や応用の余地もあり、本研究成果の学術的にも社会的にも意義は大きいと考えている。
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