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動画:100fpsの高速MRI映像で歌う「脳みそがあったなら」

Munenori Taniguchi, @mu_taniguchi
2015年4月23日, 午後05:45 in Beckmaninstitute
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イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校のベックマン先端科学技術研究所が、秒間100コマの撮影が可能なMRI技術を開発しました。続きに掲載した動画では、歌手だった経歴を持つ大学の准教授が映画『オズの魔法使い』から"If I Only Had a Brain"(もしも知恵があったなら)を自分の脳みそを見せながら歌います。

 


MRI は X線CT に比べて高い解像感が得られたり、正常な組織と病変部を画像のコントラストで見分けやすいという特徴を備えます。ただ、MRIには撮像時間が長いという欠点がありました。現在では高性能なMRIならば数十fpsの撮像性能を備えるものもありますが、高価でもあるため、設備の整った病院でなければ利用できません。

医療用 MRI は強力な磁場を発生させ、その中に 10〜60MHz の電波を照射することで、体内の水素原子が磁力的に振動する様を信号としてとらえ、フーリエ変換によって画像化します。画像の解像度を高めるためには信号の S/N比を上げる必要があり、これが撮像時間の長さの原因にもなっています。

ベックマン研究所が開発した技術を大雑把に説明すれば、単純にフレームレートを上げると発生してしまう S/N 比の低下を回避するため、フレーム間を補完する特殊な取得方法を開発、利用しているとのこと。これにより撮像時間は従来のおよそ10倍、約100fps にまで高められています。

論文は Magnetic Resonance in Medicine誌 "High-resolution dynamic speech imaging with joint low-rank and sparsity constraints" (Maojing Fu, Bo Zhao, Christopher Carignan, Ryan K. Shosted, Jamie L. Perry, David P. Kuehn, Zhi-Pei Liang, and Bradley P. Sutton)

動画で歌唱しているイリノイ大学の准教授アーロン・ジョンソンは、歌手がボイストレーニングを繰り返し行うことで加齢による声の衰えを克服し、またさらに改善し得るのかどうかを研究しています。新しい MRI 技術なら咽喉の筋肉の動きをリアルタイムに観察できるため、研究の大きな助けになるとしています。

上の動画もただシュールなだけではなく、歌手や俳優、アナウンサー、声優といった声を使う職業を持つ人にとっては、将来的に大きな成果を生み出す可能性を秘めているのかもしれません。

蛇足ですが、英国の歌手 Sivu は2013年のシングル"Better Man Than He"で MRI 画像を使ったビデオクリップを作成しています。ビデオの監督を務めたアダム・パウエルは Sivu 本人を MRI の中に入れ、約3時間ぶっ通しで歌わせました。
 



 




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