体内深層部の細胞観察を実現させる超精細次 世代型MRI組み込み技術の開発 富山大学大学院理工学研究部(工学) 廣林 茂樹 富山大学大学院理工学教育部 長谷川 昌也 －概要－富山大学発の次世代信号解析技術NHAを用いて、低磁場でも鮮明な断層 画像を実現するソフトウェア技術の開発を行った。任意の微小空間の観察に関する 基礎検討と理想環境を想定したシミュレーション実験から、従来のMRIでは観察でき なかった微小空間を可視化できる可能性を示す。 背 景 MRIで血管像を可視化する撮像方法はMRA（MR Angiography）と呼ばれており、造影剤を使用せず血管の状態を観察 できる技術として注目されている。現在のMRAでは、梗塞や 狭窄、動脈硬化の診断や血栓・プラークの有無を判断するた めに利用されている。 従 来 研 究 実 験 実際に計測されたデータを用いて磁場強度軽減実験 を行った。実験に使用した計測データは、共同研究を行 っている東芝メディカルシステムズより提供して頂いたデ ータである。実験では、提供データを基にコンピュータ上 で磁場強度を1/8に低減し、FFTとNHAによる解析を行っ た。高磁場計測データを削除した低磁場計測データを利 用することで、FFTの分解幅以下の断層画像を解析し画 像再構成を行い、低磁場MRIでのNHAとFFTの分解能 に関して検討した。 MRIは、内部で主に２次元FFTを用いて画像を再構成してい る。このFFTに代わって、高精度信号解析法であるNHA(Nonharmonic analysis)を応用すれば、これまで以上の空間分解 能を実現できる可能性がある。本研究では、特にMRA計測デ ータをより正確に解析し、従来では観察することの出来なかっ た、微細な血管の変化を可視化できる可能性に着目し、既存 のハードウェア性能を極限まで発揮し、より高精細な血管像の 提供に不可欠な技術の開発を目的とする。 実 験 結 果 実験に使用したデータは画像サイズ38.4×38.4 [cm] であり、脳血管を撮像した画像である。 実験結果より、低磁場環境を想定した場合、FFTでは MRI計測データの縮小に起因する分解能不足が発生 し、画像全体が平滑化されていることがわかる。一方 NHAは、FFTに比べ平滑化が抑制されており、血管の 太さがFFTよりもオリジナルに近い結果となっている。 なお、NHAは手法の特性により解析結果が点状に散 布するので、低次補間による後処理を行い画像再構成 している。 3テスラ→0.375テスラ FFT NHA ま と め MRIで血管像を可視化する技術はMRAと呼ばれており、画像再構成にはFFTが使用されている。 FFTに代わり、高精度信号解析法NHAを用いることで、高精細な断層画像の提供を目指した。 磁場強度を低減する実験をコンピュータ上で行い、FFTに比べ高精細な再構成画像を提供できる可能性を示した 連絡先：富山大学 知財・リエゾンオフィス [email protected] ℡076-445-6392 Fax 076－445－6939
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