| 講演名 | 2016-08-09 マルチチャンネル検出コイルを用いた磁気ナノ粒子分布の三次元画像化 辻田 祐也(九大), 牟田 雅浩(九大), 笹山 瑛由(九大), 円福 敬二(九大), |
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| 抄録(和) | 磁気粒子イメージング (magnetic particle imaging; MPI)は，癌などの体内診断への応用のために広く研究がなされている．本研究では，マルチチャンネル検出コイルを導入することで，弱い傾斜磁界を用いた二次元的なスキャンで，磁気ナノ粒子分布を三次元的に画像化することのできるシステムの開発を目指している．今回その第一段階として2個の検出コイルを使用して，15 mmの間隔で配置された2個の磁気ナノ粒子サンプルの三次元画像化実験を行った．実験では，3 kHz，1.6 mTの交流励起磁界と0.2 T/mの直流傾斜磁界を加えることで発生した磁気ナノ粒子からの第三高調波信号磁界を，2個の検出コイルで検出しした．サンプルを二次元的にスキャンして得られた磁界分布からNNLS (nonnegative least square method)法 によって粒子分布画像の再構成を行った結果，2個の磁気ナノ粒子サンプルの位置を，良好な精度で推定することができた．さらに，検出コイルの数を増やした場合のシミュレーションを行い，5個の検出コイルを用いることでさらに精度が向上し，正確に磁気ナノ粒子の位置を推定できることが確認した． |
| 抄録(英) | Magnetic particle imaging (MPI) has been extensively studied for in-vivo biomedical diagnosis of cancers. In this study, we develop an MPI system using multi-channel pickup coils with a weak gradient field, which is capable of imaging three-dimensional distribution of magnetic nanoparticles (MNP). As a first step, by using two pickup coils, we performed the three-dimensional position estimation of two MNP samples which were arranged by a spacing of 15 mm. In the experiment, an excitation field with a strength of 1.6 mT at 3 kHz and a DC gradient field with a field gradient of 0.2 T/m were used. A third harmonic signal generated from the MNP samples was detected by two pickup coils, and the samples were two-dimensionally scanned to obtain field maps. Then, the field maps were analyzed using the nonnegative least square (NNLS) method to reconstruct a three-dimensional distribution image of the MNP samples. It was shown that the positions of the two MNP samples were estimated with good accuracy. We also performed simulation on MPI when the number of pickup coil is increased. It is shown that the accuracy of the position estimation can be improved by using five pickup coils. |
| キーワード(和) | 磁気粒子イメージング / マルチチャンネル検出コイル / 傾斜コイル / 非負最小二乗法 |
| キーワード(英) | magnetic particle imaging / multi-channel pickup coils / gradient coil / nonnegative least square method |
| 資料番号 | SCE2016-24 |
| 発行日 | 2016-08-01 (SCE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SCE |
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| 開催期間 | 2016/8/8(から2日開催) |
| 開催地（和） | 埼玉大(大宮ソニックシティ） |
| 開催地（英） | Saitama Univ. (Omiya sonic city) |
| テーマ（和） | 検出器・SQUID、一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 吉川 信行(横浜国大) |
| 委員長氏名（英） | Nobuyuki Yoshikawa(Yokohama National Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | 立木 隆(防衛大) / 成瀬 雅人(埼玉大) |
| 幹事氏名（英） | Takashi Tachiki(National Defense Academy) / Masato Naruse(Saitama Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 赤池 宏之(名大) / 山梨 裕希(横浜国大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hiroyuki Akaike(Nagoya Univ.) / Yuki Yamanashi(Yokohama National Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Superconductive Electronics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | マルチチャンネル検出コイルを用いた磁気ナノ粒子分布の三次元画像化 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Three-dimensional Imaging of Magnetic Nanoparticle Distribution Using Multi-channel Pickup Coils |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 磁気粒子イメージング / magnetic particle imaging |
| キーワード(2)（和/英） | マルチチャンネル検出コイル / multi-channel pickup coils |
| キーワード(3)（和/英） | 傾斜コイル / gradient coil |
| キーワード(4)（和/英） | 非負最小二乗法 / nonnegative least square method |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 辻田 祐也 / Yuya Tsujita |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 牟田 雅浩 / Masahiro Muta |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 笹山 瑛由 / Teruyoshi Sasayama |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 円福 敬二 / Keiji Enpuku |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 発表年月日 | 2016-08-09 |
| 資料番号 | SCE2016-24 |
| 巻番号（vol） | vol.116 |
| 号番号（no） | SCE-175 |
| ページ範囲 | pp.63-68(SCE), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2016-08-01 (SCE) |