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2017 Fiscal Year Research-status Report

超高磁場MRSを用いたヒトの脳内温度の高分解計測

Research Project

Project/Area Number 16K12888
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

東 高志  京都大学, 工学研究科, 特定研究員 (40378899)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中井 隆介  京都大学, こころの未来研究センター, 研究員 (10576234)
劉 国相  国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳機能解析研究室, 研究マネージャー (40358817) [Withdrawn]
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
KeywordsMRI / MRS / 温度計測 / 脳計測
Outline of Annual Research Achievements

本研究はMagnetic Resonance Spectroscopy (MRS)を用いて、水の化学シフトが温度に依存して変化することに着目した温度計測として、ヒトの脳や生体組織に対して高い温度分解能・高い空間分解能での計測と解析の手法の構築を目指しファントムとヒトの計測とデータ解析を行っている。1.5T-MRI、3T-MRI、7T-MRIを用いた計測実験を進めてきたが、現在、7T-MRI装置に関しては実施環境が整いにくく、主に1.5T-MRI、3T-MRIを用いて進め、シミングなどのスペクトルについての問題点の検討を行った。また、MRSのデータ分析と解析においてはデータの精度と磁場変動についての分析と解析を行った。ヒトの脳MRSデータはファントムと異なり、生体ノイズも加わるので、データ処理と解析によってノイズを低減する必要がある。水とN-acetyl aspartate (NAA)のプロトン化学シフトの分析を中心に検討を行い、脳の局所的なプロトン化学シフトからの温度計測における最適条件について分析を行った。ソフトウエアの開発においてはMRSのローデータからの処理と分析と解析の研究を進め精度の向上をさせ、ソフトウエアの最適化を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ヒトの計測においては生体ノイズなどのファントムとは異なる信号が発生するので、MRSのシミングついて分析を行い、データ解析と解析ソフトウエア開発においても生体ノイズの影響についての分析と解析を行い、それらの問題点の解決を行い精度の向上を進めている。

Strategy for Future Research Activity

ヒト計測においては生体ノイズを含んだMRS信号の計測と処理になりる。生体ノイズは磁場が高くなればなるほどその影響は大きくなり、生体ノイズの処理に加えて、生体自体の影響による磁場のドリフトとついてさらなる分析を進め、生体ノイズと磁場のドリフトの問題点とその解決法について検討を進めて行く予定である。

Causes of Carryover

理由:7T-MRI装置においては委託使用先での実験環境を整えるのが難しく、MRIの実験における利用が少なくなったために生じた。

使用計画:生体ノイズと磁場のドリフトの問題を解決するために、生体ノイズと磁場のドリフトにおけるデータ解析とソフトウエアの最適化を行い、さらに、MRI計測実験においてもデータ収集を繰返し、生体ノイズと磁場のドリフトの問題を解決する予定である。また、成果発表に対しても準備を進めて行く予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] An Atlas-based Whole-brain Fiber-tracking Method with Automatic Setting of an Optimal Starting Plane in all Parcels2018

    • Author(s)
      Okuhata Shiho、Miki Hodaka、Nakai Ryusuke、Kobayashi Tetsuo
    • Journal Title

      Neuroscience and Biomedical Engineering

      Volume: 06 Pages: 1-9

    • DOI

      10.2174/2213385206666180227131444

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 自動クラスタリングした白質神経線維に基づくNODDIプロファイル解析法の提案2017

    • Author(s)
      井田和希、奥畑志帆、中井隆介、小林哲生
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 117(360) Pages: 29-34

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 白質神経線維束の自動クラスタリングに基づくMR拡散情報のプロファイル解析法2018

    • Author(s)
      井田和希、奥畑志帆、中井隆介、小林哲生
    • Organizer
      第20回日本ヒト脳機能マッピング学会
  • [Presentation] 高精度の白質神経線維束解析に向けたdMRIのマルチバンド撮像プロトコルの検討2018

    • Author(s)
      古橋直也、井田和希、奥畑志帆、中井隆介、小林哲生
    • Organizer
      第20回日本ヒト脳機能マッピング学会
  • [Presentation] 精神神経疾患の診断支援に向けた白質神経線維束に沿ったMR拡散情報の定量評価2018

    • Author(s)
      鈴木康真、井田和希、奥畑志帆、中井隆介、小林哲生
    • Organizer
      第20回日本ヒト脳機能マッピング学会
  • [Presentation] Appropriate b-value and number of gradient directions for high-angular-resolution diffusion-weighted imaging in multiband MRI acquisitions for clinical setting2017

    • Author(s)
      Okuhata S, Nakai R, Azuma T, Kobayashi T
    • Organizer
      第40回神経科学会大会
  • [Presentation] Investigation on NODDI parameters for evaluation of neuropsychiatric disorders2017

    • Author(s)
      Ida K, Okuhata S, Nakai R, Kobayashi T
    • Organizer
      第45回日本磁気共鳴医学会大会
  • [Presentation] Evaluation of the susceptibility artifacts by various materials using MRI2017

    • Author(s)
      Nakai R, Yamaguchi S, Toda M, Azuma T, Hashimoto H, Takadama H
    • Organizer
      第45回日本磁気共鳴医学会大会
  • [Presentation] プロトン7T-MRSにおける磁気共鳴周波数のドリフトと生体温度計測2017

    • Author(s)
      東 高志、中井隆介
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム2017
  • [Presentation] NODDI profile method based on automatic white-matter nerve tract clustering2017

    • Author(s)
      井田和希、奥畑志帆、中井隆介、小林哲生
    • Organizer
      電子情報通信学会MEとバイオサイバネティックス研究会
  • [Presentation] Optimization in biomedical measurement and analysis study of the MR spectroscopy2017

    • Author(s)
      Azuma T, Nakai R
    • Organizer
      The 11th ICME International Conference on Complex Medical Engineering
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a measurement method for the mandibular movement using MRI2017

    • Author(s)
      Nakai R, Azuma T
    • Organizer
      The 11th ICME International Conference on Complex Medical Engineering
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

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