| 研究課題/領域番号 |
20K12636
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 津山工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
細谷 和範 津山工業高等専門学校, 総合理工学科, 教授 (60509107)
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| 研究分担者 |
竹内 一裕 独立行政法人国立病院機構岡山医療センター(臨床研究部), 独立行政法人国立病院機構 岡山医療センター(臨床研究部), 整形外科医長 (30304306)
小野 敦 川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (20804743)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | MRI / 脳脊髄液 / 流れの可視化 / 数値シミュレーション / 機械学習 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では脊柱管を過ぎる脳脊髄液（CSF）を模した流動を作り出す二重円管構造の流動ファントムを開発し，時間分解撮像が可能なMRIにより流れの特徴を調べた．
ファントムが作り出す流れをTime-SLIP-MRIで観察した結果，その動態イメージはやや不鮮明ながら，ヒトのCSF流動と類似したものであることを確認した．またファントムの中流部に疾患を想定した狭窄部を設け，MRI撮像した結果，移動が遮られる水塊の様子が明瞭に観察された．このように，患部を模擬するファントムは疾患の理解の一助となると考えられる．本研究ではさらに，機械学習を用いてMRI画像から流向判別等の二値分類が可能であることを確認した．
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| 自由記述の分野 |
流体工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年，MRIにより脳脊髄液（CSF）の流動観察が可能となり，疾患の検査所見にかかる重要な情報となっているが，撮像画像から変動する患部の圧迫等を把握することは難しい．本課題では，頭蓋内圧の変動により駆動されるCSF流動を模擬する水理実験装置（流動ファントム）として，弾性二重円管を用いたフレキシブルな装置を開発した．ファントムには疾患を想定した圧迫等を与える事ができ，疾患に伴うヒトのCSF流動や影響の理解の一助になる可能性がある．弾性管を用いたCSF流動ファントムは他に例がなく，さらにMRIによる水塊画像から流れの特徴を機械学習により推論を試みるなど，本課題の学術的意義は大きい．
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