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2014 年度 実績報告書

スパース性を利用した体幹部呼吸性体動の高速4次元MRイメージング

公募研究

研究領域スパースモデリングの深化と高次元データ駆動科学の創成
研究課題/領域番号 26120505
研究機関千葉大学

研究代表者

羽石 秀昭  千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (20228521)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードスパース性 / 呼吸性体動 / MRI / 低ランク / L+S
研究実績の概要

4D-MRIは胸腹部の3次元動態を観察することができ,様々な応用が期待されている.実用化に向けた課題のひとつとして,データ収集に約30分間要することが挙げられる.これに対し本研究ではデータ収集時間の短縮を目的にk-空間でのエンコード数削減を行う.この際に画質が劣化するという問題に対して,我々は4次元情報を利用したスパース再構成を行うこととした.これまでに得られている4次元MRIの生データを基にレトロスペクティブなシミュレーション実験を実行した.具体的には,従来の撮影法で得られた理想画像,予め取得された4D-MRIのデータセットから3倍の高速化を想定してエンコード数削減を行った0埋め再構成像,低ランク要素とスパース要素の分離を利用したL+S再構成像の比較を行った.この結果,L+S再構成像によりノイズが効果的に低減できることを確認した.これらの結果を国際会議MICCAI2014ワークショップやメディカルイメージング連合フォーラム等で発表した.

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

スライスインターリーブ撮影による高速収集について,レトロスペクティブな再構成シミュレーションを通して,スパースモデル利用の再構成法が画質改善に極めて効果的であることが実証できた.一方,高画質短時間撮影データとの融合の試みについては方法を検討している段階であり,大きな遅れではないが,27年度に加速させる必要がある.

今後の研究の推進方策

スライスインターリーブ撮影を実機を用いて試行し,現状機器でそのまま実現できるかを検証する.また長時間撮影準高画質4D-MRI画像と高画質短時間撮影データの融合法を研究開発する.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] L+S行列分離を利用した4次元MRIスパース再構成2015

    • 著者名/発表者名
      北上侑乃丞,大西峻,桝田喜正,松本浩史,羽石秀昭
    • 学会等名
      メディカルイメージング連合フォーラム2015
    • 発表場所
      石垣島
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-03
  • [学会発表] スパースモデリングを利用した高速4D-MRI再構成2015

    • 著者名/発表者名
      北上侑乃丞,大西峻,桝田喜正,松本浩史,羽石秀昭
    • 学会等名
      第7回 呼吸機能イメージング研究会学術集会
    • 発表場所
      東京慈恵会医科大学
    • 年月日
      2015-02-07 – 2015-02-08
  • [学会発表] スパース性を利用した体幹部呼吸性体動の高速4次元MRイメージング2014

    • 著者名/発表者名
      羽石秀昭,北上侑乃丞,大西峻
    • 学会等名
      文部科学省 科学研究費補助金 新学術領域研究「スパースモデリングの深化と高次元データ駆動科学の創成」2014年度公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学すずかけ台キャンパス
    • 年月日
      2014-12-14 – 2014-12-17
  • [学会発表] Reconstruction Method by Using and Low-Rank structures for Fast 4D-MRI Acquisition2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Kitakami, T. Ohnishi, Y. Masuda, K. Matsumoto, H. Haneishi
    • 学会等名
      6th Medical Image Computing and Computer Assisted Interventions(MICCAI) Workshop on Abdominal Imaging
    • 発表場所
      Cambridge, Massachusetts, USA
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-14

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公開日: 2016-06-01  

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