圧縮センシングを応用したMRI高速撮像の実用化に向けた課題解決に関する研究

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K06379
• 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, 工学部, 教授 (80261816)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 磁気共鳴映像法 / 高速イメージング / 圧縮センシング

研究成果の概要

圧縮センシングをMRIに導入する場合は，画像をスパース化する関数やL1ノルム最小化問題を解くアルゴリズムなど選択肢が多く，再生像の品質は再構成手法に左右される．本研究では臨床での使用を考慮して空間的に大きな位相変化を含むMR画像に圧縮センシングを応用する問題を考えた．交互方向定数法を使用し，かつ画像のスパース化変換をマルチスケール化することにより，位相を含む場合にあっても良質な再構成像が得られることが示された．また，GPUを使用することにより，再構成時間を実用的に許容できる時間まで短縮できることを示した．

自由記述の分野

医用画像工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

磁気共鳴現象を利用したMRIでは，3 TeslaのMRIが登場し，高S/N比の映像が得られるようになっているが，一方で，撮像のための信号収集は依然として時間を要する問題がある．本研究は圧縮センシングの実用化に向けた課題解決を目的とし，位相を含んだ画像を再構成する方法について検討を行った．マルチスパース化変換を使用し，交互方向乗数法を利用することにより位相を含んだ画像も良好に再構成できることが示された．本研究により，圧縮センシングをMRIに導入する場合に想定される主要な課題について，その解決策が示された．これは将来の医療福祉に貢献する成果と考える．