| 研究課題/領域番号 |
16K19822
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
檜垣 徹 広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 特任准教授 (80611334)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 造影シミュレーション / ガドリニウム造影剤 / MRI |
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| 研究実績の概要 |
本年度はまずソフトウェアのブラッシュアップを行った。ベースとしているのは申請者が従来から開発していたCT用の造影シミュレーションソフトウェアであるが、処理時間の問題から一部のシミュレーション演算を簡素化していた。今回、アルゴリズムを一新し並列処理を実装したことによって動作速度が20倍程度に向上し、同時に簡素化していた演算についても正確に実装した。その結果、従来よりも高速でかつ精度の高いシミュレーションが可能となった。また、フィールドテストを見据えて、診療の場で速やかに実行できるようユーザインターフェースに対しても改良を加えた。
次にCT用のシミュレーションソフトウェアをMR用のシミュレーションに変更すべく、MR用のガドリニウム造影剤の濃度とMR信号強度の関連性を調査した。ガドリニウム造影剤の漿液中での希釈を忠実に再現するために、ガドリニウム造影剤を人血で10段階に希釈してMRIで撮影した。ガドリニウム造影剤は一般的によく使用され、かつ安全性の高いマクロ環構造をもつ4種類を使用した。MRI装置は3Tの磁場強度を持つPhilips社製および東芝メディカルシステムズ社製の2機種を用い、日常の造影検査で使用される撮像シーケンスを用いて撮影した。撮像パラメータのうち、エコータイム（TE）とフリップ角（FA）を、それぞれ5通りずつ変化させながら撮影した。それぞれの造影剤の濃度毎の信号強度を、画像上に関心領域（ROI）を置くことで計測してテーブル化した。画像内には磁場の不均一性による信号強度のむらがあるため、基準とする物質を利用することで補正した。
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| 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
当初に予定していた通り、血液で希釈したガドリニウム造影剤の濃度とMR信号強度の関連性を取得するプロセスを完了した。加えて、ベースとなるシミュレーションソフトウェアの改良を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成29年度は、昨年度に取得した希釈造影剤濃度とMR信号強度の関係をシミュレーションソフトウェアに実装する。濃度と信号強度の関係は8段階と離散的に取得しているため、その間を関数で滑らかに補完することで任意の濃度の信号強度が得られるよう実装する。また、TEとFAを5段階ずつ取得しており、このパラメータに関しても関数で滑らかに保管することで、任意のパラメータに対する信号強度を取得できるよう実装する。
実装後のシミュレーション結果の妥当性を検証するため、臨床の造影検査で取得された時間ー信号強度曲線（Time Intensity Curve: TIC）を利用する。患者の身長や体重をもとにシミュレーションを行い、これにより得られたTICと実際の検査のTICを比較し、それらの差が最小となるよう、造影剤の拡散や伝送を制御するパラメータを調整する。50例を目標に妥当性の検証を行い、シミュレーションのTICと実際のTICの間に統計的な差がなくなるよう調整を行う。ここまでの成果を可能であれば特許申請し、学会発表などで中間的な成果を公表する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
予定していた物品の購入金額の変動により次年度繰越額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
繰越額は少額（20,107円）であるため、購入金額の変動に対応する形で次年度の交付助成金と合算し、当初の予定通り使用する。
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