k-t PCA法を組み合わせた高速・高画質な脳4D Flow MRI撮像法の開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K18160
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 放射線科学; 医学物理学・放射線技術学
• 研究機関: 日本医科大学
• 研究代表者: 関根 鉄朗 日本医科大学, 医学部, 講師 (00747826)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 4D Flow MRI / 血流解析 / Turbulent Kinetic Energy / Energy loss / CFD / 脳動脈 / 閉塞性肥大型心筋症 / 乱流

研究成果の概要

脳血管ファントムを用い、4D Flow MRIにおけるk-t PCA高速撮像法の検討を行った。次にvolunteer撮像を行い、8倍速程度の高速撮像法を確立した。実臨床データに高速撮像法を用い、定量精度に変化が無い事を確認した。高速撮像法を応用して、VENC情報を複数変更しながらの撮像手法を開発し、乱流推定手法を開発した。この乱流推定手法を閉塞性肥大型心筋症に応用し、臨床的有用性を証明した。

自由記述の分野

MRI

研究成果の学術的意義や社会的意義

4D Flow MRIは非侵襲的にヒト血流を可視化できる。これにより、血管閉塞、動脈瘤、血管奇形といった疾病の病態を血流の観点から明らかにする事が可能である。臨床検査として4D Flow MRIを施行するには、患者負担を考え、短時間での撮像が必須である。本研究では、MRIデータのundersampling(間引いた情報収集)と主成分分析を組み合わせる事で、高速撮像でありながら、高画質なデータを取得可能な撮像法を開発した。本研究の副産物として、血流の乱流度を定量化する手法を開発した。高速・高画質な血流・乱流評価は様々な疾病の臨床評価に応用可能と期待出来る。