| 研究課題/領域番号 |
23K20939
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| 補助金の研究課題番号 |
21H01342 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
笹山 瑛由 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (60636249)
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| 研究分担者 |
田上 周路 高知工科大学, システム工学群, 准教授 (80420503)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2024年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
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| キーワード | 磁気マーカー / 磁気粒子イメージング / センサアレイ / 体内診断 / 傾斜磁界 / 逆問題解析 / 順問題解析 / 空間フィルタ / イメージングシステム / 磁気センサアレイ / 磁気計測 / 信号処理 / 磁気ナノ粒子 / 光ポンピング磁力計 / マルチセンサー / インバーター |
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| 研究開始時の研究の概要 |
磁気センサアレイを用いた磁気ナノ粒子イメージングにおいて、空間フィルタ法の適用（一種の逆問題解析技術）を磁気ナノ粒子イメージングへ導入することで、アーチファクトを抑制する。
さらに、開発を進めている高感度磁気センサを磁気ナノ粒子イメージングへ適用するため、実験ならびに電磁界シミュレーションによって、励起システムを含めたシステムの基礎検証を行う。
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| 研究実績の概要 |
数十ナノメートルオーダーのサイズの強磁性体（磁性ナノ粒子）を高分子で被覆し、その表面に検査試薬や薬剤等を結合したものは磁気マーカーと呼ばれている。この磁気マーカーを体内の疾患部（癌など）に蓄積させ、体表面から磁気的に検出することでその位置と大きさを可視化する磁気粒子イメージングは、新しい体内診断技術として期待されている。現状の課題として、従来の計測原理では非常に強い傾斜磁場が必要であり、人体サイズの磁気粒子イメージング装置を作成することが困難であることが挙げられる。そこで本研究では、高感度磁気センサアレイを用いることで、強い傾斜磁場を用いずにイメージングすることで、その問題を解決することを目標としている。
本年度は、磁気センサアレイに基づく磁気粒子イメージング装置において、逆問題解析における正則化手法の改良を行い、磁性ナノ粒子が特定の箇所に集中している場合だけでなく広く分布している場合でも推定できることを示した。また、光ポンピング磁力計を用いた磁気粒子イメージング装置においては、励磁電流を増加させると発熱により励磁電流が変化しそれがイメージングに悪影響を与えるのでフィードバック制御により励磁電流を安定化したこと、また、ウェーブレット解析によりノイズを除去した上で逆問題解析をすることで三次元位置推定の精度を向上させることに成功した。さらに、光学式磁界イメージセンサを用いた磁気粒子イメージング装置においては、磁性ナノ粒子の緩和を用いて磁気画像が得られた。
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