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圧縮センシングと位相拡散フーリエ法によるMRIの高速撮像と再構成に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24560510
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 計測工学
研究機関宇都宮大学

研究代表者

伊藤 聡志  宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80261816)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード信号処理 / 圧縮センシング / スパース / MRI / 高速イメージング / GPU / 磁気共鳴映像法
研究成果の概要

圧縮センシングのMRI応用において画像にスパース性を与える関数に我々が提案するFREBAS変換とeFREBAS変換を利用した.2次元,3次元像,マルチスライス像に圧縮センシングを応用し,極めて少数の信号データから良好な画像を再生できることが確認された. また,位相をもつ画像に対しては,eFREBAS変換の展開スケールを変えることにより位相歪に頑健になることが明らかにされた.圧縮センシングで問題となる再構成時間を短縮化するために,GPUを利用した高速化を図った.その結果,計算機のCPUを利用する場合に比べ,約9程度の高速化が達成された.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 15件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (28件)

  • [雑誌論文] Image Reconstruction of Under-sampled Signal at Equal Interval using Quadratic Phase Scrambling2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi ITO, Shungo YASAKA, Yoshifumi YAMADA
    • 雑誌名

      International Society of Magnetic Resonance in Medicine 23th Scientific Meeting

      巻: Proceeding of ISMRM2015

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simultaneuos Magnitude and Phase Regularization in MR Compressed Sensing using Multi-frame FREBAS Transform2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi ITO, Mone SHIBUYA, Kenji ITO, Yoshifumi YAMADA
    • 雑誌名

      International Society of Magnetic Resonance in Medicine 23th Scientific Meeting

      巻: Proceeding of ISMRM2015

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Compressed Sensing MRI using Higher Order Multi-scale FREBAS for Sparsifying Transform Function2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi ITO, Kenji ITO, Mone Shibuya, Yoshifumi YAMADA
    • 雑誌名

      SPIE Medical Imagiing 2015

      巻: 9413-16

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Compressed Sensing for Magnetic Resonance Images with Phase Variations,2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi ITO, Yoshifumi YAMADA
    • 雑誌名

      IEEE International Conference on Audio, Speech, and Signal Processing (ICASSP)

      巻: Proceeding of ICASSP2014 ページ: 6648-6651

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 圧縮センシングのMRI マルチスライス撮像応用における画像再構成条件と再生像品質の関連2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤 聡志, 原田弘章, 山田芳文
    • 雑誌名

      MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY

      巻: 32

    • NAID

      130004554955

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compressed Sensing for Magnetic Resonance Imaging using Multi-scale FREBAS Transform2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ito, Yoshifumi Yamada
    • 雑誌名

      2014 International Workshop on Advantage Image Technology

      巻: Proceedings of IWAIT2014 ページ: 201-205

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compressed Sensing for Magnetic Resonance with Phase Variation2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ito, Yoshifumi Yamada
    • 雑誌名

      IEEE International Symposium on Biomedical Imaging

      巻: Proceedings of ISBI2014

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] GPUを用いた三次元 MRI圧縮センシング再構成の高速化2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤 聡志, 齋藤 文彦, 荒井 博俊, 山田 芳文
    • 雑誌名

      Medical Imaging Technology

      巻: 31 号: 3 ページ: 167-175

    • DOI

      10.11409/mit.31.167

    • NAID

      130003374510

    • ISSN
      0288-450X, 2185-3193
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 特集/GPUの基礎と医用画像への応用-序 文-2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤聡志
    • 雑誌名

      Medical Imaging Technology

      巻: 31 号: 3 ページ: 145-146

    • DOI

      10.11409/mit.31.145

    • NAID

      130003374506

    • ISSN
      0288-450X, 2185-3193
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] An Efficient Compressed Sensing Reconstruction Robust to Phase Variation on MR Images2013

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ito, Kazuki Nakamura, Yoshifumi Yamada
    • 雑誌名

      International Society of Magnetic Resonance in Medicine 21th Scientific Meeting

      巻: Proceedings of ISMRM2013 ページ: 2604-2604

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduction of Remained Artifacts in Alias-free Reconstruction of MR Images2013

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ito, Yoshifumi Yamada
    • 雑誌名

      International Society of Magnetic Resonance in Medicine 21th Scientific Meeting

      巻: Proceedings of ISMRM2013 ページ: 2675-2675

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MR画像の位相ひずみに頑健な圧縮センシング2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤聡志, 中村一喜, 斉藤文彦, 山田 芳文
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: J96-D ページ: 803-812

    • NAID

      110009596328

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 圧縮センシングを導入したMR高速撮像におけるGPU利用による再構成の高速化2012

    • 著者名/発表者名
      小久保潤, 伊藤聡志, 山田芳文
    • 雑誌名

      Medical Imaging Technology

      巻: 30 号: 2 ページ: 115-122

    • DOI

      10.11409/mit.30.115

    • NAID

      130002049729

    • ISSN
      0288-450X, 2185-3193
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compressed Sensing in Magnetic Resonance Imaging Using the Multi-step Fresnel Domain Band Split Transformation2012

    • 著者名/発表者名
      Satoshi ITO, Hirotoshi ARAI, Yoshifumi YAMADA
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance in Medical Sciences

      巻: 11 ページ: 243-252

    • NAID

      10031145224

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compressed Sensing Using FREBAS Transform in Magnetic Resonance Phase Scrambling Fourier Transform Technique2012

    • 著者名/発表者名
      Satoshi ITO, Hirotoshi ARAI, Yoshifumi YAMADA
    • 雑誌名

      2012 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing

      巻: Proceedings of ICASSP2012 ページ: 677-680

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compressed Sensing with Super-resolution in Magnetic Resonance using Quadratic Phase Modulation2012

    • 著者名/発表者名
      Satoshi ITO, Yoshifumi YAMADA
    • 雑誌名

      APSIPA annual summit & conference 2012

      巻: Proceedings of APSIPA2012

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] マルチスケールeFREBAS変換を利用したMR画像の圧縮センシング2014

    • 著者名/発表者名
      伊東賢治,伊藤聡志,山田芳文
    • 学会等名
      2014年映像情報メディア学会冬季大会
    • 発表場所
      東京理科大(東京)
    • 年月日
      2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] GPGPUを利用した圧縮センシングのMRマルチスライス像再構成の高速化2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤聡志,小野寺有太, 山田芳文
    • 学会等名
      第42回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      京都グランビアホテル(京都)
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 圧縮センシング再構成法に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      福地健介,伊藤聡志,山田芳文
    • 学会等名
      第42回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      京都グランビアホテル(京都)
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 弱フレネル回折空間における雑音除去に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤 聡志,木宮将人, 山田 芳文
    • 学会等名
      第42回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      京都グランビアホテル(京都)
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ブロック領域周波数分解に基づくスパース化変換を用いたMR圧縮センシング2014

    • 著者名/発表者名
      山田 芳文,伊藤 聡志
    • 学会等名
      第42回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      京都グランビアホテル(京都)
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Multi-scale eFREBAS変換を利用した圧縮センシング2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤 聡志,伊東賢治, 山田 芳文
    • 学会等名
      第42回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      京都グランビアホテル(京都)
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 圧縮センシングのMRIマルチスライス撮像応用に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      原田 弘章,伊藤 聡志,山田 芳文
    • 学会等名
      FIT2014(第13回情報科学技術フォーラム)
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ブロック移動DCT を用いたMRI 圧縮センシング2014

    • 著者名/発表者名
      山田 芳文,伊藤 聡志
    • 学会等名
      第33回日本医用画像工学会大会
    • 発表場所
      東京慈恵医科大(東京)
    • 年月日
      2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 圧縮センシングのMRマルチスライス撮像応用におけるGPGPUを利用した再構成の高速化(1)2014

    • 著者名/発表者名
      小野寺 有太,伊藤 聡志,山田 芳文
    • 学会等名
      第33回日本医用画像工学会大会
    • 発表場所
      東京慈恵医科大(東京)
    • 年月日
      2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フレネル変換による画像展開を利用したMR画像のデノイジング2014

    • 著者名/発表者名
      木宮 将人,伊藤 聡志,山田 芳文
    • 学会等名
      第33回日本医用画像工学会大会
    • 発表場所
      東京慈恵医科大(東京)
    • 年月日
      2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Multi-scale eFREBAS変換を利用したMR圧縮センシングの検討2014

    • 著者名/発表者名
      伊東 賢治, 伊藤 聡志, 山田 芳文
    • 学会等名
      第33回日本医用画像工学会大会
    • 発表場所
      東京慈恵医科大(東京)
    • 年月日
      2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] MRIの圧縮センシング応用における撮像次元と画質の関連2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤 聡志, 山田 芳文
    • 学会等名
      Advanced CT・MR2013
    • 発表場所
      軽井沢プリンスホテルウエスト
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] MRIの二次元と三次元撮像に対する圧縮センシング適用性評価2013

    • 著者名/発表者名
      原田 弘章,伊藤 聡志,山田 芳文
    • 学会等名
      第32回日本医用画像工学会大会
    • 発表場所
      産業総合技術研究所(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 同量の信号収集比におけるMR圧縮センシングとハーフ・フーリエ法の比較2013

    • 著者名/発表者名
      中村 一喜,伊藤 聡志,山田 芳文
    • 学会等名
      第32回日本医用画像工学会大会
    • 発表場所
      産業総合技術研究所(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] GPGPUを利用した三次元MR圧縮センシングの高速再構成2013

    • 著者名/発表者名
      齋藤 文彦,伊藤 聡志,山田 芳文
    • 学会等名
      第32回日本医用画像工学会大会
    • 発表場所
      産業総合技術研究所(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ハーフ・フーリエ法と位相歪みに頑健なMR圧縮センシングとの比較2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤 聡志,中村 一喜,山田 芳文
    • 学会等名
      第41回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      アスティとくしま
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧縮センシングのMRマルチスライス撮像への応用2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤 聡志,原田 弘章,山田 芳文
    • 学会等名
      第41回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      アスティとくしま
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] GPGPUを用いた三次元MRI圧縮センシングの高速再構成2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤 聡志,齋藤 文彦,山田 芳文
    • 学会等名
      第41回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      アスティとくしま
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] MRI撮像次元数と圧縮センシング応用による画質の関連2013

    • 著者名/発表者名
      原田 弘章,伊藤 聡志,山田 芳文
    • 学会等名
      2013年映像情報メディア学会冬季大会
    • 発表場所
      芝浦工大
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] MR画像の位相歪に頑健な圧縮センシングの検討2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤聡志,山田芳文
    • 学会等名
      第31回日本医用画像工学会
    • 発表場所
      札幌厚生病院(札幌)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] FREBAS空間のBivariate Shrinkageを利用したMR圧縮センシング2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤聡志,山田芳文
    • 学会等名
      第31回日本医用画像工学会
    • 発表場所
      札幌厚生病院(札幌)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元FREBAS変換を利用したMRボリューム画像のデノイジング2012

    • 著者名/発表者名
      矢島陽介, 伊藤聡志, 山田芳文
    • 学会等名
      第31回日本医用画像工学会
    • 発表場所
      札幌厚生病院(札幌)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元FREBAS変換を利用したMRマルチスライス画像の雑音除去2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤聡志, 矢島陽介, 山田芳文
    • 学会等名
      第40回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 位相歪のあるMRIデータへの圧縮センシング再構成の適用2012

    • 著者名/発表者名
      山田芳文, 伊藤聡志
    • 学会等名
      第40回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧縮センシングによる3次元撮像の高速化に関する基礎検討2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤聡志, 荒井博俊, 山田芳文
    • 学会等名
      第40回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 位相歪み分布の計測が不要なMR画像の圧縮センシング2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤聡志, 中村 一喜, 齋藤文彦, 山田芳文
    • 学会等名
      第40回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 位相拡散フーリエ法の導入による圧縮センシング再構成の高分解能化2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤聡志, 来住俊一, 山田芳文
    • 学会等名
      第40回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧縮センシングのMRI三次元撮像への応用2012

    • 著者名/発表者名
      荒井博俊, 伊藤聡志, 山田芳文
    • 学会等名
      2012年映像情報メディア学会冬季大会
    • 発表場所
      東京理科大
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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