妊娠女性のMRI利用による胎児内電磁波エネルギー吸収量の高精度評価

使用孕妇 MRI 高精度评估胎儿电磁能吸收情况

• 批准号: 09J07044
• 负责人: 菊池 悟
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J07044/
• 关键词: MRI; 電磁波エネルギー吸収量; 妊娠女性; 胎児; 温度上昇; インピーダンス整合; SAR; 胎児奇形; ICNIRP

MRI (Magnetic Resonance Imaging:磁気共鳴画像法)の高速な撮像手法の確立により、妊娠女性に子宮筋腫や胎児奇形が疑われる場合に、MRIが妊娠女性の画像診断に利用されることがある。MR画像を撮像する際には、高周波の電磁波を被検体に照射する必要があるため、近年では妊娠女性および胎児内電磁波エネルギー吸収量の評価が国際的に求められている。本研究では、前年度までに確立させた計算機シミュレーションモデルを用いて、MR撮像時の妊娠女性および胎児内における温度上昇と発汗作用や血液温度の時間変化の影響について検討を行った。その結果、汗腺が少ないモデルにおいて、母体や胎児内の温度上昇がICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection :国際非電離放射線防護委員会)の推奨指針値を超えてしまうケースがあるものの、実際にMR撮像時に要する時間で評価した場合、その推奨指針値を超えることはないことが明らかになった。ところで、電磁波エネルギー吸収量を定量的に評価するためには、アンテナと給電線路間のミスマッチングを改善することが重要である。そこで、アンテナの実使用条件を考慮に入れ、集中定数素子と同軸ケーブルから構成される整合回路を設計し、良好なインピーダンス整合を実現した。具体的には、アンテナに整合回路を装荷する前の反射電力は、入射電力に対して50%であったのに対し、装荷後は10%未満のレベルまで改善することができた。本成果によって得られた整合回路は、医療用アプリケータを設計する上でも有益なデータとなると考えられる。

随着称为 MRI（磁共振成像）的高速成像方法的建立，当怀疑子宫肌瘤或胎儿畸形时，MRI 有时用于对孕妇进行诊断成像。拍摄MR图像时，需要向被检体照射高频电磁波，因此近年来国际上出现了评估孕妇及其胎儿吸收电磁能量的量的需求。在这项研究中，我们使用前一年建立的计算机模拟模型来研究磁共振成像期间体温升高、出汗和体温随时间变化对孕妇及其胎儿的影响。因此，在汗腺较少的模型中，母体和胎儿的温度升高有时会超过ICNIRP（国际非电离辐射防护委员会）的推荐指导值。 MR 成像所需的时间，很明显没有超过推荐的指导值。顺便说一句，为了定量评估电磁能量吸收量，改善天线和馈线之间的失配很重要。因此，我们结合天线的实际使用情况，设计了由集总元件和同轴电缆组成的匹配电路，取得了良好的阻抗匹配。具体来说，在天线上加载匹配电路之前，反射功率为入射功率的50%，但加载后能够将其改善到小于10%的水平。通过这项工作获得的匹配电路被认为是设计医疗施用器的有用数据。

项目成果

Numerical calculation on electromagnetic energy absorption in pregnant woman by RF coil for MRI system

MRI系统射频线圈对孕妇电磁能吸收的数值计算

• 发表时间: 2009
• 作者: Satoru Kikuchi;Kazuyuki Saito;Masaharu Takahashi;Koichi Ito;Hiroo Ikehira
• 通讯作者: Hiroo Ikehira

MR撮像時の電磁波曝露で生じる妊娠女性の深部温度上昇解析

磁共振成像电磁波照射引起孕妇深部体温升高分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 菊池悟;齊藤一幸;高橋応明;伊藤公一
• 通讯作者: 伊藤公一

MR撮像時における妊娠女性および胎児各部の温度上昇評価

MR成像时孕妇及胎儿各部位温升评估

• 发表时间: 2011
• 作者: 菅良太郎;菊池悟;齊藤一幸;高橋応明;伊藤公一
• 通讯作者: 伊藤公一

Temperature elevation in the fetus for electromagnetic exposure during magnetic resonance imaging

磁共振成像期间电磁暴露导致胎儿温度升高

• 发表时间: 2010
• 期刊: Physics in Medicine and Biology 55
• 作者: 菊池悟;齊藤一幸;高橋応明;伊藤公一
• 通讯作者: 伊藤公一

妊娠女性MRI利用時の電磁波エネルギー吸収量評価-RFコイルの位置と腹部SARの関係-

孕妇使用MRI时电磁能量吸收量的评估-射频线圈位置与腹部SAR的关系-

• 发表时间: 2009
• 作者: 菊池悟;齊藤一幸;高橋応明;伊藤公一
• 通讯作者: 伊藤公一