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2020 年度 実績報告書

QSMを利用した新たな温度イメージングの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K15805
研究機関名古屋大学

研究代表者

菅 博人  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 助教 (80789305)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード定量的磁化率画像 / 温度依存
研究実績の概要

定量的磁化率画像から得られた磁化率値が温度と変化すると仮定し,磁化率値を正確に定量することで脳局所の温度計測を行えると考えた.そこで本研究はより正確な定量的磁化率画像の再構成法の開発とファントムを使って温度と磁化率値の関係について調査した.これまで定量的磁化率画像と温度の関係は報告がなく,非常に新しい試みであった.
定量的磁化率画像についてはprinciple of echo shifting with a train of observationsを使い,1.5TMRIで高速スキャンを可能としたほかにMagnetization-prepared multiple spoiled gradient echoを使い,脳の構造画像と定量的磁化率画像を同時に収集できる画期的なシーケンスも考案した.さらに背景磁場抑制方法を2種類,背景磁場抑制とDipole inversionの手法を一つの式にして,より正確に定量する方法を考案した.
それらで得たノウハウをもとに温度と磁化率値の関係に関する検討を行った.超常磁性酸化鉄造影材を希釈して0.0125~0.4mMの濃度にしてファントムの温度を25.8~42.5℃まで変化させて磁化率値を計測した.その結果,磁化率値は温度と反比例していることが判明した.さらに造影剤の濃度によって1℃あたり磁化率の減少率が異なることが分かった.これらの結果から鉄の磁化率をよく反映する定量的磁化率画像では1ピクセルに含まれる鉄イオンの量によって温度依存性が変化していることがわかる.研究当初の予想とは反して,正確な脳局所の温度を計測し臨床で生かすためにはベースラインと罹患時の撮影が必要になることが判明した.本研究から得られた結果をもとに人体への応用方法を今後は検討していく予定である.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Decreasing iron susceptibility with temperature in quantitative susceptibility mapping: A phantom study2020

    • 著者名/発表者名
      Kan Hirohito、Uchida Yuto、Arai Nobuyuki、Takizawa Masahiro、Miyati Tosiaki、Kunitomo Hiroshi、Kasai Harumasa、Shibamoto Yuta
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance Imaging

      巻: 73 ページ: 55~61

    • DOI

      10.1016/j.mri.2020.08.012

  • [雑誌論文] Iron leakage owing to blood?brain barrier disruption in small vessel disease CADASIL2020

    • 著者名/発表者名
      Uchida Yuto、Kan Hirohito、Sakurai Keita、Arai Nobuyuki、Inui Shohei、Kobayashi Susumu、Kato Daisuke、Ueki Yoshino、Matsukawa Noriyuki
    • 雑誌名

      Neurology

      巻: 95 ページ: e1188~e1198

    • DOI

      10.1212/WNL.0000000000010148

  • [雑誌論文] Magnetic Susceptibility Associates With Dopaminergic Deficits and Cognition in Parkinson's Disease2020

    • 著者名/発表者名
      Uchida Yuto、Kan Hirohito、Sakurai Keita、Inui Shohei、Kobayashi Susumu、Akagawa Yoshihiro、Shibuya Kazuyoshi、Ueki Yoshino、Matsukawa Noriyuki
    • 雑誌名

      Movement Disorders

      巻: 35 ページ: 1396~1405

    • DOI

      10.1002/mds.28077

  • [学会発表] Simultaneous Myelin Water, Magnetic Susceptibility, and Morphometry Analyses Using Magnetization prepared Multiple Spoiled Gradient Echo2021

    • 著者名/発表者名
      Kan Hirohito, Uchida Yuto, Ueki Yoshino, Tsubokura Satoshi, Kunitomo Hiroshi, Kasai Harumasa, Matsukawa Noriyuki, Shibamoto Yuta
    • 学会等名
      ISMRM2021

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公開日: 2021-12-27  

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