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2015 年度 実施状況報告書

マルチバンドEPIとRESOLVE併用によるMRI-QSI解析

研究課題

研究課題/領域番号 15K09933
研究機関首都大学東京

研究代表者

八木 一夫  首都大学東京, 人間健康科学研究科, 名誉教授 (50201819)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードq-space imaging (QSI) / QSI シーケンス / QSIシミュレーションソフトの設計 / QSIシミュレーション計算 / マルチバンドEPI / マルチバンドEPI‐QSI / QSI用ファントム / ファントムの材料設計
研究実績の概要

MRI 拡散系の新しいシーケンスとしてq-space imaging (QSI)法を臨床用MRIで展開し解析を行った。
QSI を臨床応用するためにQSIシーケンスの最適化のための、検査時間短縮化と高b値拡散での信号取得を目標に設定した。臨床機での基礎的実験においては被験体の長時間の固定は不可能なため、これらの基礎データの取得のためQSIシーケンスのシミュレーションソフトの作成とそれを利用したシミュレーション計算を実施した。また、その評価、解析を実施した。シミュレーション計算にはモンテカルロ計算ソフトを導入した。計算による値の信頼性と妥当性については先行研究による文献値を参考にして検討した。計算値は動物用MRI装置が示すQSIデータと近似した値を示し相関性が認められた。
また、拡散系の新しいシーケンスとしてマルチバンドEPI を利用し従来からのシーケンスと信号強度と画像評価について比較検討した。QSI シーケンスを臨床で有効に機能させるための一つの方法として検査時間の短縮化が挙げられる.これらの具体的な一つの解決法として近年注目を集めているマルチバンドEPIを利用したシーケンスをQSI法に対応させて設定した。DWIおよびQSI系拡散強調画像の撮像は、single shot DW-EPI およびQSI、マルチバンドEPI‐QSIシーケンスを用い、QSI用ファントム、健常人ボランティアにおいて施行した。
さらにQSIシーケンスでの信号強度と画像評価の基礎データ取得のためにQSI用ファントムを開発することが重要であるため,QSIファントムの材料設計,高分子材料の選定、高分子重合合成法の検討を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究の根幹となる、MRI 拡散系の新しいシーケンスとしてq-space imaging (QSI)法を臨床用MRIで展開し解析を実施することができた。
また、QSIシーケンスのシミュレーションソフトの作成とそれを利用したシミュレーション計算の実施、計算値の妥当性その評価、解析を実施した。
さらに、拡散系の新しいシーケンスとしてマルチバンドEPI を利用し従来からのシーケンスと信号強度と画像評価について比較検討することができた。
QSIを臨床応用するためには検査時間の短縮化が必要である。これらの具体的な一つの解決法として近年注目を集めているマルチバンドEPIを利用したシーケンスをQSI法に対応させて設定した。QSIシーケンスの最適化を行い,検査時間短縮化と高b値拡散での信号取得を目標にマルチバンドEPI‐QSIを設定した。
QSIシーケンスでの信号強度と画像評価の基礎データ取得のためにQSI用ファントムを開発することが重要であるため、QSIファントムの材料設計、高分子材料の選定、高分子重合合成法の検討を行った。

今後の研究の推進方策

MRI 拡散系の新しいシーケンスとしてq-space imaging (QSI)法を臨床用MRIで展開し解析を実施する。
また、QSIシーケンスのシミュレーションソフトの作成とそれを利用したシミュレーション計算の実施、計算値の妥当性その評価、解析を実施する。
DWIおよびQSI系拡散強調画像の撮像は、single shot DW-EPI およびQSI,マルチバンドEPI‐QSIシーケンスを用い、QSIファントム、健常人ボランティアにおいて施行する。
QSI を臨床応用するためにマルチバンドEPI を使用したQSI シーケンスの最適化を行い,検査時間短縮化と高b値拡散での信号取得を有効に機能させる。その研究応用として,QSI 解析画像によるaverage displacement(平均変位)画像,zero-displacement(ゼロ変位)画像,kurtosis 画像の3種類の画像を取得し,それぞれの画像の特徴を反映させる。

次年度使用額が生じた理由

物品費等において、コンピュータの購入を新製品の発売を待って購入しようとしていたが、発売予定が遅れて次年度にずれ込んだため、次年度使用額が生じることになった。
旅費等において外国出張を伴う国際会議などへの参加予定が、国内での業務と重なって日程上、合致せず参加できなっかったため、次年度使用額が生じることになった。

次年度使用額の使用計画

物品費等において、計算のためコンピュータを購入する。外国出張を伴う国際会議などへの参加を予定している。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] DTIを用いた筋力発揮時における羽状筋構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      八木一夫,新川翔太,畑純一, 遠藤和樹
    • 学会等名
      第43回日本磁気共鳴医学会(JSMRM)大会
    • 発表場所
      東京ドームホテル(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [学会発表] PNIPAAm系ゲルの複合化による相転移温度と含水によるゲルの材料特性解析2015

    • 著者名/発表者名
      八木一夫,池田篤哉,栗本直幸,七尾円, 上田優史, 小野寺聡之,杉本聖一,稲葉忠司
    • 学会等名
      第43回日本磁気共鳴医学会(JSMRM)大会
    • 発表場所
      東京ドームホテル(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [学会発表] モンテカルロシミュレーションを用いた生体内微細制限構造における拡散最適条件の推定2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤正和,畑純一,八木一夫,立花泰彦,関根紀夫
    • 学会等名
      第43回日本磁気共鳴医学会(JSMRM)大会
    • 発表場所
      東京ドームホテル(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-09-10 – 2015-09-12

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公開日: 2017-01-06  

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