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2010 年度 実績報告書

MRIを用いた生体深部組織の局所粘弾性率分布測定システムの開発と臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 20300151
研究機関千葉大学

研究代表者

菅 幹生  千葉大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00294281)

研究分担者 小畠 隆行  独立行政法人放射線医学総合研究所, 分子イメージング研究センター, チームリーダー (00285107)
中村 玄  北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (50118535)
山本 隆夫  群馬大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80200814)
藤原 宏志  京都大学, 大学院・情報学研究科, 助教 (00362583)
キーワード粘弾性率分布 / 磁気共鳴画像装置 / elastography / MRI / MRE / 加振装置 / 粘弾性
研究概要

本研究の目的は,生体深部組織の局所粘弾性率分布を非侵襲的に測定可能なシステムを実現し,その性能を雲証すると共にヒトを対象とした実験によって臨床応用への適用可能性を検討することである。
当該年度の成果の1つ目はヒト深部観察用外部加振装置の改良である.昨年度開発した振幅特性の良い音圧型外部加振装置と集束型外部加振装置のアイディアを融合することにより,高い周波数でも高振幅の弾性波が深部領域に発生可能であることを実験により確認した.成果の2つ目は最終結果である粘弾性率分布画像に対して誤差の要因となる弾性波画像中の高調波成分を弾性波画像から除くことが可能な高速なMREパルスシーケンスの設計と撮影パラメータの最適化である。MRE用パルスシーケンスにおける振動増感傾斜磁場の形状が正弦波に近似するように設計し,シーケンスのパラメータを最適化することで,弾性波画像から高調波成分を除くことに成功した。また,撮影対象をヒトにした場合には体動(呼吸や拍動を含む)が弾性波画像に重畳するが,パルスシーケンスとして超高速撮影法であるスピンエコーEPIを利用し,振動増感傾斜磁場の形状を余弦波に近似することで,体動による変位も抑制可能であることを実験によって明らかにした.成果の3つ目は,生体組織の物理モデルの検証と画像解析手法の開発である.ヒトを対象とした実測実験によって得られた弾性波画像に対して物体の圧縮性を考慮した画像解析手法を適用することで,従来法と比較して粘弾性率分布画像の均一領域での分散が小さくなり,領域ごとの境界が明瞭となることを示した.

  • 研究成果

    (44件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (23件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 最適化MR elastographyパルスシーケンスによる生体肝測定の検討2011

    • 著者名/発表者名
      荒井謙
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 110 ページ: 47-50

  • [雑誌論文] Focused Acoustic Driver to Generate High-Frequency Shear Waves in Deep Regions for Magnetic Resonance Elastography2010

    • 著者名/発表者名
      M.Suga
    • 雑誌名

      Proceedings of International Society for Magnetic Resonance in Medicine

      ページ: 635

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 複数振動数横波によるMREシステムの理論模型2010

    • 著者名/発表者名
      山本隆夫
    • 雑誌名

      第59回理論応用力学講演会論文集

      ページ: 183-184

  • [雑誌論文] MREに対する多倍長精度スペクトル法による3次元数値シミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      藤原宏志
    • 雑誌名

      第59回理論応用力学講演会論文集

      ページ: 187-188

  • [雑誌論文] MR elastographyにおける粘弾性率推定精度向上のための加振装置の検討2010

    • 著者名/発表者名
      小澤慎也
    • 雑誌名

      第59回理論応用力学講演会論文集

      ページ: 189-190

  • [雑誌論文] 弾性波の干渉を用いたMRE用加振装置の検討2010

    • 著者名/発表者名
      小林英津子
    • 雑誌名

      第59回理論応用力学講演会論文集

      ページ: 191-192

  • [雑誌論文] 生体の圧縮性を考慮した粘弾性率分布推定手法の検討2010

    • 著者名/発表者名
      菅幹生
    • 雑誌名

      第59回理論応用力学講演会論文集

      ページ: 193-194

  • [雑誌論文] MR EIastography -粘弾性率分布定量測定法-2010

    • 著者名/発表者名
      菅幹生
    • 雑誌名

      第14回NMRマイクロイメージング研究会講演要旨集

      ページ: 23-26

  • [雑誌論文] MREデータ解析手法の数理2010

    • 著者名/発表者名
      中村玄
    • 雑誌名

      第14回NMRマイクロイメージング研究会講演要旨集

      ページ: 75-76

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MR elastgraphy用パルスシーケンスの最適化による弾性波画像上の高調波歪み抑制2010

    • 著者名/発表者名
      荒井謙
    • 雑誌名

      生体医工学シンポジウム2010講演予稿集

      巻: (CD-ROM)

  • [雑誌論文] 多点加振によるMR elastographyの弾性率推定精度向上2010

    • 著者名/発表者名
      小澤慎也
    • 雑誌名

      日本磁気共鳴医学会雑誌

      巻: 30 ページ: 225

  • [雑誌論文] ガントリ振動を用いたMRエラストグラフィ法による脳の粘弾性率分布測定法の基礎的検討2010

    • 著者名/発表者名
      荒井謙
    • 雑誌名

      日本磁気共鳴医学会雑誌

      巻: 30 ページ: 226

  • [雑誌論文] MR EIastographyによる生体弾性情報の定量測定2010

    • 著者名/発表者名
      菅幹生
    • 雑誌名

      第60回理論応用力学講演会論文集

      巻: (USB) ページ: 3

  • [雑誌論文] MRE用多点加振システムの生体に対する有効性評価2010

    • 著者名/発表者名
      小澤慎也
    • 雑誌名

      第60回理論応用力学講演会論文集

      巻: (USB) ページ: 2

  • [雑誌論文] ヒト腹部を対象としたMRエラストグラフィにおける撮像法の検討エコープラナー法とグラディエントエコー法の比較2010

    • 著者名/発表者名
      荒井謙
    • 雑誌名

      第60回理論応用力学講演会論文集

      巻: (USB) ページ: 2

  • [雑誌論文] ガントリ振動を利用したMRエラストグラフィの基礎的検討2010

    • 著者名/発表者名
      池田啓
    • 雑誌名

      第60回理論応用力学講演会論文集

      巻: (USB) ページ: 2

  • [雑誌論文] Micro-MREに関するデータ解析2010

    • 著者名/発表者名
      江楡
    • 雑誌名

      第60回理論応用力学講演会論文集

      巻: (USB) ページ: 2

  • [雑誌論文] MREによる異方性剛性率の計測理論2010

    • 著者名/発表者名
      山本隆夫
    • 雑誌名

      第60回理論応用力学講演会論文集

      巻: (USB) ページ: 2

  • [雑誌論文] MR elastography用パルスシーケンスの最適化による弾性波画像上の高調波歪み抑制

    • 著者名/発表者名
      荒井謙
    • 雑誌名

      生体医工学

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Viscoelastic Properties of Soft Tissues in a Living Body Measured by MR EIastography

    • 著者名/発表者名
      Jiang Yu
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [学会発表] MREによる異方性剛性率の計測理論2011

    • 著者名/発表者名
      山本隆夫
    • 学会等名
      第60回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2011-03-09
  • [学会発表] MR EIastographyによる生体弾性情報の定量測定2011

    • 著者名/発表者名
      菅幹生
    • 学会等名
      第60回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)(基調講演)
    • 年月日
      2011-03-09
  • [学会発表] MRE用多点加振システムの生体に対する有効性評価2011

    • 著者名/発表者名
      小澤慎也
    • 学会等名
      第60回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2011-03-09
  • [学会発表] ヒト腹部を対象としたMRエラストグラフィにおける撮像法の検討エコープラナー法とグラディエントエコー法の比較2011

    • 著者名/発表者名
      荒井謙
    • 学会等名
      第60回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2011-03-09
  • [学会発表] ガントリ振動を利用したMRエラストグラフィの基礎的検討2011

    • 著者名/発表者名
      池田啓
    • 学会等名
      第60回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2011-03-09
  • [学会発表] Micro-MREに関するデータ解析2011

    • 著者名/発表者名
      江楡
    • 学会等名
      第60回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2011-03-09
  • [学会発表] MRIを用いた組織弾性測定-MR EIastography撮像法の最適化による弾性率推定精度向上-2011

    • 著者名/発表者名
      荒井謙
    • 学会等名
      第9回千葉大学医工学シンポジウム
    • 発表場所
      千葉大学(千葉県)
    • 年月日
      2011-02-18
  • [学会発表] 最適化MR elastographyパルスシーケンスによる生体肝測定の検討2011

    • 著者名/発表者名
      荒井謙
    • 学会等名
      メディカルイメージング連合フォーラム
    • 発表場所
      那覇市ぶんかテンブス館(沖縄県)
    • 年月日
      2011-01-20
  • [学会発表] Data Analysis for Micro-MRE2011

    • 著者名/発表者名
      江楡
    • 学会等名
      第6回LSWシンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2011-01-07
  • [学会発表] Viscoelastic Properties of Soft Tissues in a Living Body Measured by MR EIastography2010

    • 著者名/発表者名
      JiangYu
    • 学会等名
      International Conference on Inverse Problems
    • 発表場所
      City University of Hong Kong(中国)
    • 年月日
      2010-12-15
  • [学会発表] MR EIastographyによる粘弾性率分布の定量測定(シンポジスト)2010

    • 著者名/発表者名
      菅幹生
    • 学会等名
      第38回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2010-10-02
  • [学会発表] MREのデータ解析手法(シンポジスト)2010

    • 著者名/発表者名
      江楡
    • 学会等名
      第38回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2010-10-02
  • [学会発表] 多点加振によるMR elastographyの弾性率推定精度向上2010

    • 著者名/発表者名
      小澤慎也
    • 学会等名
      第38回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2010-09-30
  • [学会発表] ガントリ振動を用いたMRエラストグラフィ法による脳の粘弾性率分布測定法の基礎的検討2010

    • 著者名/発表者名
      荒井謙
    • 学会等名
      第38回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2010-09-30
  • [学会発表] MR elastgraphy用パルスシーケンスの最適化による弾性波画像上の高調波歪み抑制2010

    • 著者名/発表者名
      荒井謙
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2010
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2010-09-10
  • [学会発表] MREデータ解析手法の数理2010

    • 著者名/発表者名
      中村玄
    • 学会等名
      第14回NMRマイクロイメージング研究会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京都)
    • 年月日
      2010-08-06
  • [学会発表] MR Elastography -粘弾性率分布定量測定法-2010

    • 著者名/発表者名
      菅幹生
    • 学会等名
      第14回NMRマイクロイメージング研究会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京都)(特別講演)
    • 年月日
      2010-08-06
  • [学会発表] MREに対する多倍長精度スペクトル法による3次元数値シミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      藤原宏志
    • 学会等名
      第59回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      日本学術会議(東京都)
    • 年月日
      2010-06-09
  • [学会発表] 複数振動数横波によるMREシステムの理論模型2010

    • 著者名/発表者名
      山本隆夫
    • 学会等名
      第59回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      日本学術会議(東京都)
    • 年月日
      2010-06-09
  • [学会発表] MR elastographyにおける粘弾性率推定精度向上のための加振装置の検討2010

    • 著者名/発表者名
      小澤慎也
    • 学会等名
      第59回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      日本学術会議(東京都)
    • 年月日
      2010-06-09
  • [学会発表] 弾性波の干渉を用いたMRE用加振装置の検討2010

    • 著者名/発表者名
      小林英津子
    • 学会等名
      第59回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      日本学術会議(東京都)
    • 年月日
      2010-06-09
  • [学会発表] 生体の圧縮性を考慮した粘弾性率分布推定手法の検討2010

    • 著者名/発表者名
      菅幹生
    • 学会等名
      第59回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      日本学術会議(東京都)
    • 年月日
      2010-06-09
  • [学会発表] Focusod Acoustic Drivor to Generate High-Frequency Shear Waves in Deep Regions for Magnetic Resonance Elastography2010

    • 著者名/発表者名
      M.Suga
    • 学会等名
      Joint Annual Meeting ISMRM-ESMRMB, 19th Scientific Meeting and Exhibition
    • 発表場所
      Stockholm Messe (Sweden)
    • 年月日
      2010-05-06
  • [備考]

    • URL

      http://www.tms.chiba-u.jp/

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公開日: 2012-07-19  

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