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MRIの新展開:超低磁場MRIの高解像度化と高速化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K12680
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90130:医用システム関連
研究機関金沢工業大学

研究代表者

小山 大介  金沢工業大学, 先端電子技術応用研究所, 准教授 (60569888)

研究分担者 露口 尚弘  近畿大学, 大学病院, 非常勤講師 (50295705)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
キーワード核磁気共鳴画像 / MRI / 超低磁場 / 磁気抵抗効果素子 / 高解像度化 / 高速撮像
研究開始時の研究の概要

「生体組織の違いを鮮明に表現できる」「脳神経活動を直接的にイメージングできる」などの新しいMRI(磁気共鳴画像)として、地磁気程度の大きさの磁場を利用する超低磁場MRIが注目されている。超低磁場MRIは現在主流の高磁場(数テスラ)MRIと比べて装置の簡便さや安全性の高さ、幅広い計測対象への応用などの利点も有し、MRIの新しい計測手法として期待が高まっている。
しかし、超低磁場MRIは計測手法が未確立であり、実用に向けた加速度が十分でない。本研究では超低磁場MRIの実用を目指し、新しい計測プローブや撮像シーケンス、磁場空間制御手法の開発を通し、超低磁場MRI計測の高解像度化と高速化を実現する。

研究成果の概要

核磁気共鳴画像(MRI)の新しい計測手法として近年、超低磁場MRIが注目されている。本研究では超低磁場MRIの実用的な計測手法の構築を目的として、高速化と高解像度化を目指した開発を実施した。
これまでの超低磁場MRIにおいて高速化の妨げとなっていた分極磁場パルスを用いないMRI計測を実現するため、本研究ではMRIの磁場強度を1ミリテスラに定めた。均一性や安定性が高く、かつ、重量や消費電力が低い静磁場発生装置を開発し、超低磁場MRIシステムを構築した。
開発したシステムを用いてMRI計測実験を実施し、1ミリテスラ下における超低磁場MRI計測の実現可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超低磁場MRIは「生体組織の違いを鮮明に表現できる」「脳神経活動を直接的にイメージングできる」などの新しいMRIの計測法として注目されている他、従来の高磁場MRIと比べて装置の簡便さや安全性の高さ、幅広い計測対象への応用といった利点も期待されている。
しかし、超低磁場MRIは画像分解能が悪い点や計測時間が長い点に課題があり、実用に向けた加速度が十分ではない。
そこで本研究は、超低磁場MRIの高解像度化や高速化に向けた装置および計測手法の開発を実施し、その有効性を示した。本研究の成果により、超低磁場MRIの研究開発が進み、上述したMRIの新しい応用や超低磁場MRIの実用化が進むことが期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Development of Ultra-Low Field Magnetic Resonance Imaging System at 1 mT2023

    • 著者名/発表者名
      D. Oyama, N. Tsuyuguchi, J. Hirama, Y. Adachi, and J. Kawai
    • 雑誌名

      Journal of the Magnetics Society of Japan

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Magnetic Resonance Imaging Using a Magnetoresistive Sensor with a Flux Transformer2023

    • 著者名/発表者名
      D. Oyama, Y. Adachi, N. Tsuyuguchi
    • 学会等名
      INTERMAG2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of Resonance Signal without Prepolarization Technique at 1 mT2022

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Oyama
    • 学会等名
      第46回日本磁気学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超低磁場下における分極磁場パルスを用いない磁気共鳴信号計測2021

    • 著者名/発表者名
      小山大介、柴田眞輔
    • 学会等名
      第45回日本磁気学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a compact ultra-low field MRI system2020

    • 著者名/発表者名
      小山大介、露口尚弘
    • 学会等名
      第44回日本磁気学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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