対向型高温超伝導バルク磁石を用いたマウス用MRIシステムの開発

使用相对高温超导块体磁体开发小鼠 MRI 系统

• 批准号: 13J00490
• 负责人: 玉田 大輝
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013 至 2014
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J00490/
• 关键词: 高温超伝導バルク磁石; 磁気共鳴; MRI; 高温超伝導体; マイスナー効果; 圧縮センシング

本研究課題の目的は, 高温超伝導バルク磁石を対向型に配置することにって, マウス等の小動物を撮像することが可能な広い撮像領域を持ったMRIシステムを開発することである.磁石は, 直径60mmのバルク体を対向型に配置(ギャップ4.5cm)することで開発した. ガウスメータを用いて着磁した対向型磁石の磁場分布を計測した結果, 評価領域内(1.5cm立法)で5000ppmを超えることが明らかになった.次に, 均一かつ広い静磁場均一領域を得るために, 円筒型のバルク磁石を採用し, MRIを用いた着磁過程評価手法を開発した. その結果, バルク磁石の着磁過程のうち, 減磁過程における磁場分布の変化が極めて大きいことがわかった. さらに, バルク磁石の温度が転移温度以下になったとき, バルク磁石内部に設置されている勾配磁場コイルの電流効率がマイスナー効果によって, 大幅に低下することも判明した.マイスナー効果による影響を小さくするために, コイルと超伝導体間の距離を大きくした構造を持ったバルク磁石を採用した. さらに, 静磁場均一性を向上させるために, 有限差分法を用いてマイスナー効果を考慮した単層シムコイル設計手法を開発した. 開発したシムコイルを用いることによって, 静磁場均一性・均一領域は, 大幅に改善し, マウス胎児(高さ10mm)の高分解能撮像(50mm立法)に成功した.また, 圧縮センシング技術を用いた撮像シーケンスを用いることによって, マイクロイメージングにおける撮像時間を大幅に短縮することに成功した.

The purpose of this research topic の は, high temperature and ultra 伝 guide バ ル ク magnet を polices to type に configuration す る こ と に っ て, マ ウ ス の small animals such as を pinch of like す る こ と が may な hiroo い を hold っ like field of MRI シ た ス テ ム を open 発 す る こ と で あ る. Magnet は, diameter of 60 mm の バ ル を ク body type to に seaborne configuration (ギ ャ ッ プ 4.5 cm) す る こ と で open 発 し た. ガ ウ ス メ ー タ を with い て in magnetic し た polices to type magnet の を magnetic measuring し た as a result, the evaluation of 価 legislation (1.5 cm) within the territory で 5000 PPM を え る こ と が Ming ら か に な っ た. に, uniform か つ hiroo い static magnetic field uniform を have る た め に, has drifted back towards ¥ cylinder の バ ル ク magnet を USES し, MRI を with い た with magnetic process review 価 gimmick を open 発 し た. そ の results, バ ル ク magnet with magnetic の process の う ち, magnetic reducing process に お け る magnetic field distribution の variations change が extremely め て big き い こ と が わ か っ た. さ ら に, バ ル ク magnet の temperature が planning move under temperature に な っ た と き, バ ル ク magnet internal に set さ れ て い る hook with magnetic field コ イ ル の current working rate が マ イ ス ナ ー unseen fruit に よ っ て, sharply lower に す る こ と も.at し た. マ イ ス ナ ー unseen fruit に よ る を small effect さ く す る た め に, コ イ ル と 伝 を の distance between conductor oversized き く し た tectonic を hold っ た バ ル ク magnet を using し た. さ ら に, static magnetic field uniformity を upward さ せ る た め に, finite difference method を with い て マ イ ス ナ ー unseen fruit を consider し た 単 layer シ ム コ イ ル design gimmick を open 発 し た. Open 発 し た シ ム コ イ ル を with い る こ と に よ っ て, static magnetic field uniformity は flat field, sharp に improve し, マ ウ ス tire where high (10 mm) さ の high decomposition can pinch of like legislation (50 mm) に successful し た. ま た, 圧 shrinkage セ ン シ ン を グ technology with い た pinch of like シ ー ケ ン ス を with い る こ と に よ っ て, マ イ ク ロ イ メ ー ジ ン グ に お け る pinch of like time を に sharply shortening す る こ と に successful し た.

项目成果

Compressed Sensing とL1-SPIRiTを用いた腹部3DGREイメージング

使用压缩感知和 L1-SPIRiT 的腹部 3DGRE 成像

• 发表时间: 2014
• 作者: 玉田大輝;巨瀬勝美;若山哲也;森阪裕之;市川新太郎;佐野勝廣;市川智章;本杉宇太郎
• 通讯作者: 本杉宇太郎

xperimental evaluation of the magnetization process in a high Tc bulk superconducting magnet using magnetic resonance imaging

使用磁共振成像对高温块体超导磁体的磁化过程进行实验评估

• DOI: 10.1016/j.physc.2013.06.016
• 发表时间: 2013
• 期刊: Physica C : Superconductivity
• 作者: Daiki Tamada;Takashi Nakamura;Yoshitaka Itoh;Katsumi Kose
• 通讯作者: Katsumi Kose

New magnet for NMR/MR : a high-Tc superconducting bulk magnet

用于 NMR/MR 的新型磁体：高温超导块状磁体

• 发表时间: 2014
• 作者: Takafumi Miyazaki;Pingzhi Yuan;Danyao Wu;問芝志保;Daiki Tamada
• 通讯作者: Daiki Tamada

k-space power distributionを用いたCompressed Sensingサンプリング最適化手法の検討

基于k空间功率分布的压缩感知采样优化方法研究

• 发表时间: 2014
• 作者: 玉田大輝;巨瀬勝美
• 通讯作者: 巨瀬勝美

Two-Dimensional Compressed Sensing Using the Cross-sampling Approach for Low-Field MRI Systems

• DOI: 10.1109/tmi.2014.2326864
• 发表时间: 2014-05
• 期刊: IEEE Transactions on Medical Imaging
• 影响因子: 10.6
• 作者: D. Tamada;K. Kose