研究代表機関である国立大学法人北海道大学では、17O（酸素）の多核種MRI開発について、連携企業（実中研）の前臨床11.7T-MRIでマウスの頭部を撮像可能なイメージング環境を整備した。17O濃度ファントム（5, 10, 20%）を2つの撮像法（GRE、UTE）で撮像したところ、面内分解能0.625×0.625㎜、約30秒未満の計測で17O濃度依存性の信号を確認できた。また、生理的食塩水ファントムを2つの撮像法（CSI、GRE）で撮像したところ、同一の面内分解能、約30分計測で自然存在量の17O（0.038%）の信号を確認できたが、ノイズが目立ち、撮影方法の最適化とAI画像再構成モデルの開発を行っていく予定である。ヒトでの開発に向けて、臨床用3T-MRI装置で利用可能な 17O専用のMRIコイルを設計し、外部業者への発注に向けた調達手続きを行った。撮影法に関しては、Siemens社製のプロトン3T-MRI（北大）とベンダーニュートラルなシークエンス開発環境（Pulseq）を用いて、 17Oで使用可能なUTEシークエンスを設計し、ファントムで画像を確認した。 17O標識化合物の作製に必要な物品について、連携企業である大陽日酸（現：日本酸素）と議論し、調達を開始した。
23Na（ナトリウム）の多核MRI開発について、Philips社製3T-MRI（北大）でヒトの頭部を撮影可能なイメージング環境を整備した。撮像条件の調整を行い、3D撮影法（UTE）でヒト頭部のNa画像（約4.7mmのisovoxel）を約15分で取得可能となった。
学校法人国際医療福祉大学では、多核MRIの撮像条件最適化を行うためのシミュレータの開発を行った。Pythonにて構築済みのMRIシミュレーター上に核種選択のユーザーインターフェースを追加した後、多核用の数値ファントムを生成させて、多核対応のMRIシミュレータを開発した。多核MRIの信号強度は磁気回転比とスピン量子数からプロトンに対する相対強度を計算した。核種の密度および緩和時間は数値ファントムに与え、撮像条件に依存する信号強度変化をBloch方程式にて算出した。先行研究にて報告されている17Oのデータを参考に数値ファントムを作成し、作成したシミュレーターで生成された多核MRI画像と先行研究の結果を比較した。さらに、脳の組織毎に23Naの濃度と緩和時間を与え脳23Naイメージの生成を試みた。合わせて、脳の血流領域毎に異なるパラメータを与え、病態に合わせた多核画像の生成を行う手法の開発を進めた。作成したシミュレーターは多核MRI撮像条件の最適化の一助となることが期待された。通常の1.5T 1H MRI上で撮像条件を最適化するためのファントムについての初期検討を実施した。市販のスポンジをファントムの候補として検討した。プロトン密度は低く、T2*緩和時間は数ms程度と推定された。これらの結果から、多核撮像を1.5T 1H MRIで擬似的に行うには適切なファントムの候補であると考えられた。
国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構では、本プロジェクトにて作成を予定しているO-17用ボリュームコイルに合わせてファントム作成を行った。
国立大学法人浜松医科大学では、17O画像の実際のデータを確認し、多核用画像再構成法の検討を進めた。
公立大学法人福島県立医科大学では、コイル感度分布の測定法を確立するためファントムを用いた実験を実施し、その結果及び妥当性を複数核種を対象として確認した。
本プロジェクトキックオフミーティングを2月12日に北海道大学にて開催し、代表機関およびすべての分担機関、連携企業が参加し（現地35名、オンライン14名）、進捗の確認や課題・解決策を議論した。