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拡散磁気共鳴イメージング（以下：拡散MRI）による生体内水分子の3次元的な拡散現象の計測に基づき生体構造の推定を行う本研究の目的は以下の３点である。
(1)拡散MRIに基づく生体内の大域・局所・微細構造をマルチスケールで扱う新しい統合モデルの構築(2)統合モデルのパラメタを頑健かつ高速に推定する計算手法の確立
(3)統合モデルのパラメタ群の組み合わせによる新しい診断情報の創出のための基礎的検討
H28年度においては（２）および（３）を中心に行った。まず（２）においては、拡散テンソル等による推定で与えられた神経束の走行方向に垂直な方向の１次元の信号減衰比を放射基底関数の補間により再構成する方法を考案し、実験的に検討した。これはH27年度までに行ったZhou-Laidlawのモデルによる神経線維軸索サイズの推定などにおいても特に必要不可欠な技術となる。具体的には、Ｑ空間において軸索方向に垂直な平面上でかつ同一のq値をとる円軌道上の平均で１次元の信号減衰比を再構成する方法で、これにより拡散尖度などの頑健な推定が可能となることを示した。実際には円軌道上の数点の平均を数値計算で求めている。さらに、Ｑ空間における補間に使用する基底関数としてガウス関数を使用した場合には、信号減衰比がベッセル関数を用いて準解析的に計算できることを示した。（３）に関しては、現時点では軸索径および多様な拡散パラメタを取得するに留まっているものの、これを組み合わせて診断情報を創出するべく各種症例サンプルデータでの基礎的検討を行っている。また、拡散異方性を有するファントムの作成と拡散MRI撮影を行うとともに、３次元位置センサを用いたファントムの形状と異方性の方向測定による検証を現在も継続中である。
以上の内容の一部は、2016年11月の電子情報通信学会医用画像研究会、2017年4月の国際磁気共鳴医学会で発表を行った。
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