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2015 年度 実施状況報告書

超高磁場MRIに好適かつ安全な撮像原理の確立と品質管理の基盤整備

研究課題

研究課題/領域番号 26350471
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

上口 貴志  国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳機能計測研究室, 主任研究員 (80403070)

研究分担者 山田 幸子  大阪大学, 医学部附属病院, 医療技術職員 (40623054)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードMRI / 超高磁場 / 画質 / 脳機能 / 品質管理 / 撮像技術 / 磁気共鳴 / 定量性
研究実績の概要

ヒト用超高磁場(7T)MRIにおいて,高精度かつ安定的に撮像を行うための計測技術の開発と,得られた画像データに対する客観的な画質評価法の開発を昨年度に継続して実施した.
まず,脳機能計測を目的としたMRIにおいて,高磁場化に伴って顕在化する生理的ノイズを効果的に抑制するための新規計測技術(心拍同期下計測法,昨年度に開発)について,その精度とロバスト性をさらに高める方法を検討し,経時的信号ノイズ比の向上に成功した.また,超高磁場MRIで期待される高い計測感度と,超高磁場ゆえの負の側面(画像の歪みなど)とのバランスを考慮した撮像パラメータを実験的に探索し,脳機能画像としては従来よりもはるかに高精細な解像度1mmでの機能画像を得ることにも成功した.
つぎに,超高磁場MRIで得られた脳形態画像が従来磁場MRIによるものと異なるコントラストを呈することに着眼した.そこで7Tおよび3TのMRIを用いて同一被験者の脳をいくつかの撮像パラメータで撮像し,得られた画像を定量的に対比することによって,この現象が超高磁場化によって顕在化した磁化移動効果によるものであるとの知見を得た.
このような画像化技術の研究開発を進めるうえで,定量的な画質評価はきわめて重要であるが,画像再構成法に起因する画質の視覚的印象の違いを定量することは容易ではない.たとえば,2枚の画像間の相違を画素値の差分に基づく量で表しても,それは必ずしも本質的な画質の違いを反映しない.そこで画素値の違いのみならず,コントラストや構造の違いをも反映した画質指標を検討することで,視覚的印象とも矛盾しない定量的画質評価が可能であることを明らかにした.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

超高磁場MRIの特性を明らかにしつつ撮像技術を開発していくなかで,得られる計測データの質は着々と向上しており,安全面での問題も生じていない.

今後の研究の推進方策

当初の研究計画に沿って研究を進める.性能試験用ファントムについての検討はほとんど行えなかったので,次年度にやや重きを置いて実施したい.

次年度使用額が生じた理由

画質評価試験に供するファントムや解析用計算機を購入する予定であったが,今年度の研究実施内容ではそれらの仕様を十分に決定できなかったため,購入を見送ったことによる.

次年度使用額の使用計画

画質評価試験に供するファントムや計算機シミュレーションに必要な計算機および周辺機器を購入する.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Dual-energy virtual monochromatic computed tomography for improved attenuation correction in single-photon emission computed tomography in the presence of dense materials2015

    • 著者名/発表者名
      Yamada S, Ueguchi T, Shimosegawa E, Fujino K, Shimazu T, Murase K, Hatazawa J
    • 雑誌名

      Open J Med Imaging

      巻: 5 ページ: 183-193

    • DOI

      10.4236/ojmi.2015.54023

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Accuracy of ADC values in diffusion-weighted MRI: a temperature-controlled phantom study2015

    • 著者名/発表者名
      Yamada S, Koyama Y, Ueguchi T, Murase K
    • 学会等名
      The 110th Scientific Meeting of the Japan Society of Medical Physics
    • 発表場所
      北海道大学,北海道札幌市
    • 年月日
      2015-09-19 – 2015-09-20
  • [学会発表] マルチスライス撮像に伴うMT効果:7T脳画像での評価2015

    • 著者名/発表者名
      上口貴志,黄田育宏,松岡雄一郎,劉 国相
    • 学会等名
      第43回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      東京ドームホテル,東京都文京区
    • 年月日
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [学会発表] Toward a detection of activation in visual pathway using diffusion weighted imaging by a 7T human MRI system2015

    • 著者名/発表者名
      Kida I, Ueguchi T, Matsuoka Y, Zhou K, Stemmer A
    • 学会等名
      The 38th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター,兵庫県神戸市
    • 年月日
      2015-07-28 – 2015-07-31
  • [学会発表] Improved T1 correction for cardiac-triggered fMRI at ultra-high field2015

    • 著者名/発表者名
      Ueguchi T, Kida I, Liu G
    • 学会等名
      The 109th Scientific Meeting of the Japan Society of Medical Physics
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,神奈川県横浜市
    • 年月日
      2015-04-16 – 2015-04-19
  • [学会発表] SSIM-based objective image quality metric for nuclear medicine imaging2015

    • 著者名/発表者名
      Yamada S, Ueguchi T, Kamiya T, Fujino K, Shimosegawa E, Murase K, Hatazawa J
    • 学会等名
      The 109th Scientific Meeting of the Japan Society of Medical Physics
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,神奈川県横浜市
    • 年月日
      2015-04-16 – 2015-04-19

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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