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縦型超伝導磁石用の大口径RFコイルを用いたグラディエントプローブの開発
~縦型超伝導磁石の静磁場領域をフルに活用するMRI~

縦型超伝導磁石(SCM)を用いた高分解能MRIでは,主にマイクロコイル等を用いた10μmを超える解像度を目指した研究が行われてきました. 一方SCMの均一領域は40mm球程度あるといわれており,この領域を広く活用できるプローブがあれば,SCMの高磁場のメリットをより多くのサンプルのMRIに利用することができます.

高分解能MRIではSNR不足を補う手法として,画像積算がよく用いられます.そのため大マトリックス撮像では撮像時間が数時間~数日に及ぶこともあります.撮像時間が長いとサンプルの変質の問題や, 大量のサンプル撮像に不向きになるため,撮像プローブ本体によるSNR向上が必須となります.

MRIで核磁化に位置の情報を付加するグラディエントコイルは,SCMの開口ボア径88.3mmの条件下で40mm球領域の試料全体に線型勾配磁場を印加するのが難しく,勾配磁場非線形性由来の画像歪みにつながってしまいます.

RFコイルの大口径化にともない,共鳴周波数を低げたりサンプルによってチューニングが変動する浮遊容量問題が顕著に発生します.これによりRF回路をプロトン共鳴周波数で同調させることが困難になります.

当研究室ではこれらの問題を,ソレノイド型RFコイルの実装,遺伝的アルゴリズムという最適化アルゴリズムを用いたグラディエントコイルの設計,RFコイルのキャパシタ分割等の手法を用いて解決を試み, プローブの実装とMRI撮像を行っています.

担当者:堀賀雅史

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