| 研究課題/領域番号 |
19K22579
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
浦山 慎一 京都大学, 医学研究科, 特定研究員 (10270729)
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| 研究分担者 |
藤本 晃司 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (10580110)
尾上 浩隆 京都大学, 医学研究科, 特定教授 (80214196)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| キーワード | MRI / phased array coil / 高インピーダンスコイル技術 / 脳イメージング / 脱泡処理 |
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| 研究実績の概要 |
ヒトの脳高次機能を明らかにするためには、ヒトに近い非ヒト霊長類であるサルを用いた比較研究が重要であり、MR画像技術が非常に有用なツールとなっている。本研究では、ヒトに比べ小さいサルの脳において同等のMRI画像を得るために、近年ニューヨーク大学で開発された高インピーダンスRFコイル技術を用い、より脳に近接させることが可能なphased arrayコイルを開発、霊長類のin-vivo/ex-vivo MRI脳イメージングにおいて、信号ノイズ比の飛躍的な向上を目指す。
2年度目は、初年度に設計を開始した8chのマカク頭部用phased array高インピーダンスコイルやサイズ可変型・防水加工標本用高インピーダンスコイルの開発を行う予定であったが、COVID-19による渡航制限のため、海外共同研究者であるDr.Cloosを招聘出来ず、実機による実験を行う事が出来なかった。そのため、サイズ可変型・防水加工標本用高インピーダンスコイル完成時に必要となる脱泡処理システムの開発を行った。標本撮像には一般的に高い静磁場強度を持つMRI装置を用いるため、標本の周囲や標本とコイルとの間にある酸素ガスが磁場を乱し、アーティファクト源となるため、脱泡処理が必須となる。そこで、脳標本とコイルを容器の中にスポンジで固定し、MR信号を出さず気泡が入りにくいフロリナートで満たした。またスポンジには、脱泡が容易な完全オープンセル構造の物を用い、加振装置として音波歯ブラシを取り付けた状態で真空槽の中に入れ、脱泡処理を行った。しかしそれでも完全な脱泡処理を行うのに半日程度必要であったため、真空槽の中の高真空状態でフロリナートを容器に注ぐためのシステムを考案した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
本研究は、米ニューヨーク大学に所属していたDr.Martijn Cloosとの共同研究であり、非常に高価なMRI装置を用いた実験は、豊富な経験を有するDr.Cloosを招 聘し共に行う予定であった。しかしながら、COVID-19による渡航禁止措置のためにDr.Cloosの招聘ができず、MRI実機での実験が出来ず、開発に制限が生じてしまっ たため。
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| 今後の研究の推進方策 |
3年度目は、昨年度に開発予定であった8ch/16chのマカク頭部用phased array高インピーダンスコイルのプロトタイプ機を完成させ、ファントム撮像実験、in-vivo実験を通してその有用性を評価する。
また同じく昨年度に開発予定であったサイズ可変型・防水加工標本用高インピーダンスコイルの開発を行う。開発したコイルは、脳標本と共に容器に固定し、周囲をフロリナートで満たすが、その際、脳標本に含まれる水分によりコイルに悪影響が出ることを避けるため、コイル表面はパリレンコーティングにより絶縁処理を行う。加えて、昨年度に考案した高真空状態でフロリナートを容器に注ぐシステムを完成させて、標本やコイル周辺に気泡が残らないようにする。ex-vivo実験により得られた画像を、我々が所有する他のRFコイルを使用して得られた画像と比較し、その有用性を評価する。
最後に、3年度目に開発する予定であった、高インピーダンスコイル技術を用いたインプラント型コイルの設計を開始する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究は、クイーンズランド大学のDr.Martijn Cloosとの共同研究であるが、今年度、彼を複数回、招聘するよう予定していたにもかかわらず、COVID-19による渡航禁止措置により招聘することが出来なかった。またそれに伴い、MRI装置を用いた 実験が出来ず、それにより購入予定だった物品を選定出来なくなった。これらのため、招聘旅費、MRI使用料、物品購入費の使用が次年度に延期されることと なった。
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