Improving SNR in non-human primate MRI using high-impedance coil technology

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22579
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 51:Brain sciences and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Urayama Shin-ichi 京都大学, 医学研究科, 研究員 (10270729)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤本 晃司 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (10580110) ; 尾上 浩隆 京都大学, 医学研究科, 特定教授 (80214196)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2024-03-31
• Keywords: MRI / 高インピーダンスコイル / 神経科学 / phased-array-coil

Outline of Final Research Achievements

In studies of human neuroscience, comparative studies using non-human primates that are similar to humans are important, and MR imaging technology is a very useful tool. In this study, to achieve higher signal-to-noise ratio (SNR) in small primate brain, we adopted so-called “high-impedance coil technology”, which was developed in 2018, to build a flexible phased array coil that can be placed closer to the brain. We targeted marmoset brain imaging and a 10ch phased array coil was developed after miniaturization of all parts to fit its head size. Evaluation experiments showed a high signal-to-noise ratio on the brain surface.

Free Research Field

MRI物理・工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

神経科学に於いても動物を対象とするMRI撮像は非常に重要である。そのMRI装置も計測機器であるためSNRは重要で有り、空間分解能や撮像時間、画像上のコントラストなど多くのファクタはSNRの向上により改善を見込むことが出来る。そのSNRの鍵を握る重要なハードウェアであるRFコイルは、出来るだけ撮像対象の近くに設置する事が基本であるが、様々な大きさ、形状を持つ動物の頭部に合うようコイル形状を変えることは今まで困難であった。本研究で開発したどのようなマーモセットでもその頭部にフィットする高インピーダンスコイルの意義は、MRI画像技術上、非常に高いと言える。