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拡散MRIを用いた生体構造のマルチスケール推定による新しい診断情報の創出

研究課題

研究課題/領域番号 26293134
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 医学物理学・放射線技術学
研究機関広島市立大学

研究代表者

増谷 佳孝  広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (20345193)

連携研究者 青木 茂樹  順天堂大学, 医学部, 教授 (80222470)
堀 正明  順天堂大学, 医学部, 准教授 (40334867)
鈴木 雄一  東京大学, 医学部附属病院, 技師 (70420221)
井野 賢二  東京大学, 医学部附属病院, 技師 (10420217)
研究協力者 野村 行宏  東京大学, 医学部附属病院, 特任研究員
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2014年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード拡散MRI / 信号値モデル / 放射基底関数 / 拡散尖度 / Q空間 / 脳白質線維 / マルチスケール解析 / マルチスケール / 微細構造 / 脳白質線維束 / モデリング
研究成果の概要

本研究では、拡散MRIの画像データを用いて大域的に得られた脳白質線維束の構造に対して、画像の各画素内の平均の線維方向に基づき線維に垂直な方向の局所情報として軸索の太さや拡散の制限の度合い(拡散尖度)を定量的に得る計算手法についての検討を行った。具体的には、拡散MRIを記述するQ空間データの放射基底関数による表現や再構成に基づき、既存のモデルおよび新しい数理的方法について検討を行い、上記の神経束構造に関する大域~局所のマルチスケールモデルの計算における多くの研究成果を得た。新しい診断情報の創出までには至らなかったが、多くの臨床データ解析により、これにつながる多くの知見を得ることができた。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Evaluation of glymphatic system activity with the diffusion MR technique: diffusion tensor image analysis along the perivascular space (DTI-ALPS) in Alzheimer’s disease cases.2017

    • 著者名/発表者名
      Taoka T, Masutani Y, Kawai H, Nakane T, Matsuoka K, Yasuno F, Kishimoto T, Naganawa S.
    • 雑誌名

      Jpn J Radiol

      巻: 35 号: 4 ページ: 172-178

    • DOI

      10.1007/s11604-017-0617-z

    • NAID

      120006323685

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Time Course of Diffusion Kurtosis in Cerebral Infarctions of Transient Middle Cerebral Artery Occlusion Rat Model.2016

    • 著者名/発表者名
      Taoka T, Fujioka M, Kashiwagi Y, Obata A, Rokugawa T, Hori M, Masutani Y, Aoki S, Naganawa S, Abe K.
    • 雑誌名

      J Stroke Cerebrovasc Dis.

      巻: 25 号: 3 ページ: 610-617

    • DOI

      10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2015.11.028

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Fast and Robust Estimation of Diffusional Kurtosis Imaging (DKI) Parameters by General Closed-form Expressions and their Extensions2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Masutani, S. Aoki
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance in Medical Sciences

      巻: 13 号: 2 ページ: 97-115

    • DOI

      10.2463/mrms.2013-0084

    • NAID

      130003393002

    • ISSN
      1347-3182, 1880-2206
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cervical spondylosis: Evaluation of microstructural changes in spinal cord white matter and gray matter by diffusional kurtosis imaging2014

    • 著者名/発表者名
      Hori M., Tsutsumi S., Yasumoto Y., et al.
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance Imaging

      巻: 32 号: 5 ページ: 428-432

    • DOI

      10.1016/j.mri.2014.01.018

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multiple sclerosis: Benefits of q-space imaging in evaluation of normal-appearing and periplaque white matter2014

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Hori, Mariko Yoshida, Kazumasa Yokoyama, Koji Kamagata, Fumitaka Kumagai, Issei Fukunaga , Kouhei Kamiya, Michimasa Suzuki, Yoshitaka Masutani, Nozomi Hamasaki ,Yuriko Suzuki, Shinsuke Kyogoku, Nobutaka Hattori, Shigeki Aoki
    • 雑誌名

      Magn Reson Imaging.

      巻: Mar 18. 号: 6 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.mri.2014.02.024

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Toward Analytic Computation of Fiber-Radial Diffusional Kurtosis by Q-space Data Representation with Radial Basis Functions2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Masutani
    • 学会等名
      25th Annual International Society for Magnetic Resonance in Medicine
    • 発表場所
      ハワイコンベンションセンター
    • 年月日
      2017-04-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 拡散MRIの信号値モデルについて2016

    • 著者名/発表者名
      増谷佳孝
    • 学会等名
      医用画像と数理に関する4プロジェクト合同セミナー
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 拡散MR画像による脳白質軸索半径の推定と可視化2016

    • 著者名/発表者名
      増谷佳孝
    • 学会等名
      日本医用画像工学会JAMIT2016
    • 発表場所
      千葉大学
    • 年月日
      2016-07-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 拡散MRI解析の基礎2016

    • 著者名/発表者名
      増谷佳孝
    • 学会等名
      第111回日本医学物理学会学術大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-04-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 拡散MRIのQ空間データにおける補間および線積分に基づく線維方向およびその垂直方向の拡散尖度の計算方法2016

    • 著者名/発表者名
      増谷佳孝
    • 学会等名
      電子情報通信学会医用画像研究会
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] MRIを用いた生体内水分子の拡散現象の計測と解剖構造推定への応用2016

    • 著者名/発表者名
      増谷佳孝
    • 学会等名
      電子情報通信学会スマートインフォメディア研究会, 広島, 2016年12月
    • 発表場所
      広島市立大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 拡散 MRI の基礎から最近の新展開まで2016

    • 著者名/発表者名
      増谷佳孝
    • 学会等名
      電子情報通信学会スマートインフォメディア研究会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] An Algorithm Dedicated to Corticospinal Tract Tracking by Tensor Field Replacement for Crossing Fiber Cancelling2015

    • 著者名/発表者名
      Masutani Y
    • 学会等名
      MICCAI DTI Challenge on Tractography for Brain Tumor Surgery
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2015-10-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Unstructured sampling and RBF-based ODF reconstruction in Q-space for diffusion MR tractography2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Masutani, M. Hori, and S. Aoki
    • 学会等名
      Computer Assisted Radiology and Surgery
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2015-06-24 – 2015-06-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Unstructured sampling and RBF-based ODF reconstruction in Q-space for diffusion MR tractography Computer-Assisted Radiology and Surgery2015

    • 著者名/発表者名
      Masutani Y, Hori M, and Aoki S
    • 学会等名
      Computer-Assisted Radiology and Surgery 2015
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 拡散MRIにおけるMPG方向およびb値の自由配置サンプルデータからのq空間およびPDF再構成2014

    • 著者名/発表者名
      増谷佳孝,堀正明,青木茂樹
    • 学会等名
      第42回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] On the Effect of Diffusion Tensor Estimation Accuracy for Pyramidal Tract Tracking with Crossing Fiber Cancelling2014

    • 著者名/発表者名
      Masutani Y
    • 学会等名
      MICCAI 2014 DTI Challenge
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2014-09-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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