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

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20300151
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 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, 理学研究院, 教授 (50118535) ; 山本 隆夫 群馬大学, 工学研究科, 教授 (80200814) ; 藤原 宏志 京都大学, 情報学研究科, 助教 (00362583)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 医用・生体画像 / 生体粘弾性率分布測定 / レオメータ / MRI / MR Elastography

研究概要

病変組織の粘弾性率と悪性度・進行度には相関がある.本研究では,MRIを用いて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構築するために,MRI装置中で生体に対して正確で十分な振幅の振動を発生可能な加振装置と生体内を伝わる弾性波を画像化するMRI制御プログラム,弾性波画像から弾性率分布を求める解析手法を研究開発した.構築したシステムの定量性と空間分解能を生体モデルやヒトを対象とした実験によって実証することで,臨床応用への適用可能性を示した.

研究成果

• [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 (2011)
  • 著者名/発表者名: 荒井謙,菅幹生,小澤慎也,平野勝也,小林英津子,小畠隆行
  • 雑誌名: 生体医工学 (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Viscoelastic Properties of Soft Tissues in a Living Body Measured by MR Elastography (2011)
  • 著者名/発表者名: Jiang Yu, Nakamura Gen
  • 雑誌名: Journal of Physics (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inverse viscosity problem for the Navier-Stokes equation (2010)
  • 著者名/発表者名: Jishan Fan, Michele Di Cristo, Yu Jiang, Gen Nakamura
  • 雑誌名: Journal of Mathematical Analysis and Applications Vol.365, No.2 ページ: 750-757
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inverse problems for the Boussinesq system (2009)
  • 著者名/発表者名: Jishan Fan, Yu Jiang, Gen Nakamura
  • 雑誌名: Inverse Problems Vol.25 ページ: 1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] 生体組織の定量的粘弾性率分布測定法-MR Elastography- (2008)
  • 著者名/発表者名: 菅幹生
  • 雑誌名: 生体医工学 Vol.46 ページ: 181-182
• [学会発表] MR Elastography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 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] 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] Focused Acoustic Driver to Generate High-Frequency Shear Waves in Deep Regions for Magnetic Resonance Elastography (2010)
  • 著者名/発表者名: 菅幹生
  • 学会等名: Joint Annual Meeting ISMRM-ESMRMB, 18th Scientific Meeting and Exhibition
  • 発表場所: Stockholm Messe (Sweden)
  • 年月日: 2010-05-06
• [学会発表] MREの実現のための粘弾性方程式の数値計算の問題点 (2009)
  • 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: 大阪大学(大阪府)
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] 一般化されたMREシステムの数理模型 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本隆夫
  • 学会等名: 第58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: 2009-06-10
• [学会発表] Inversion Algorithm by Integral Type Reconstruction Formula for Magnetic Resonance Elastography (2009)
  • 著者名/発表者名: 菅幹生
  • 学会等名: Joint Annual Meeting ISMRM-ESMRMB, 17th Scientific Meeting and Exhibition
  • 発表場所: Hawaii Convention Center (USA)
  • 年月日: 2009-04-22
• [学会発表] Mathematical Data Analysis for MRE (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村玄
  • 学会等名: SIAM Conference on the Life Sciences
  • 発表場所: Montreal(Canada)
  • 年月日: 2008-08-04
• [学会発表] 積分型公式によるMREでの剛性率の再構成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤原宏志
  • 学会等名: 第57回理論応用力学講演会講演会
  • 発表場所: 日本学術会議(東京都)
  • 年月日: 2008-06-11
• [学会発表] 縦波誘起横波によるMRE (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本隆夫
  • 学会等名: 日本学術会議
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2008-06-11
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.tms.chiba-u.jp/
• [産業財産権] 集束型加振装置 (2009)
  • 発明者名: 菅幹生,小畠隆行,関根雅
  • 権利者名: 千葉大学,放射線医学総合研究所
  • 産業財産権番号: 特願,2009-080401
  • 出願年月日: 2009-03-27