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シュリーレン光学系を用いないシュリーレン法による超音波音場可視化装置の開発と評価

研究課題

研究課題/領域番号 23300182
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用システム
研究機関北海道大学

研究代表者

工藤 信樹  北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (30271638)

研究分担者 清水 孝一  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (30125322)
西田 睦  北海道大学, 大学病院, 臨床検査副技師長,超音波センター副部長 (90404722)
研究協力者 溝尻 旬  溝尻光学工業所, 代表取締役
小原 浩貴  
関根 大輝  
住吉 洸城  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 修士課程学生
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2012年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2011年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
キーワード超音波音場 / 可視化 / シュリーレン法 / 超音波診断装置 / 超音波治療装置 / シャドーグラフ
研究概要

超音波の利用が診断と治療の両面において飛躍的に進展し,これに伴なって超音波音場を正しく評価する技術にも改善が求められている.我々は,音場を光学的な手法により音場を可視化する簡便な手法を提案してきた.今回の研究では,光学機器の開発経験を持つ企業の協力を得て,我々が提案する画像差分型シュリーレン法で音場を可視化する装置を新規開発した.さらに,臨床で実用されている複数の診断装置の音場の比較や故障プローブの音場評価に有用であること,従来の音場計測法では測定が難しい治療装置の音場可視化にも有用であることを実験を通じて明らかにした.以上より,本手法は医用超音波の更なる進展の基盤技術として重要と結論した.

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (26件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (23件) (うち招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Effects of cell culture scaffold stiffness on cell membrane damage induced by sonoporation.2014

    • 著者名/発表者名
      Kudo N, Kinoshita Y.
    • 雑誌名

      Journal of Medical Ultrasonics

      巻: 42

    • NAID

      130005139699

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of cell culture scaffold stiffness on cell membrane damage induced by sonoporation2013

    • 著者名/発表者名
      Kudo N, Kinoshita Y
    • 雑誌名

      Journal of Medical Ultrasonics

      巻: (in print)

    • NAID

      130005139699

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasound image-guided therapy enhances antitumor effect of cisplatin2013

    • 著者名/発表者名
      Sasaki N, Kudo N, Nakamura K, Lima SY, Murakami M, Kumara WRB, Tamura Y, Ohta H, Yamasaki M, and Takiguchi M
    • 雑誌名

      Journal of Medical Ultrasonics

      巻: 41(1) ページ: 11-21

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Basic studies on sonoporation with size- and position-controlled microbubbles adjacent to cells2013

    • 著者名/発表者名
      Kudo N, Tanaka Y and Uchida K
    • 雑誌名

      IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings

      ページ: 53-56

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relation between cell membrane tension and repair of membrane damaged during sonoporation2013

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Y, and Kudo N
    • 雑誌名

      IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings

      ページ: 1777-170

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 画像差分シュリーレン装置の改良と超音波診断装置音場の可視化2013

    • 著者名/発表者名
      関根大輝, 工藤信樹, 清水孝一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 113(103) ページ: 39-44

    • NAID

      10031182614

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Ultrasound image-guided therapy enhances antitumor effect of cisplatin2013

    • 著者名/発表者名
      Sasaki N, Kudo N, Nakamura K, Lima SY, Murakami M, Kumara WRB, Tamura Y, Ohta H, Yamasaki M, Takiguchi M.
    • 雑誌名

      Journal of Medical Ultrasonics

      巻: 41 号: 1 ページ: 11-21

    • DOI

      10.1007/s10396-013-0475-y

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Basic studies on sonoporation with size- and position-controlled microbubbles adjacent to cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Kudo N, Tanaka Y, Uchida K.
    • 雑誌名

      IEEE International Ultrasonics Symposium Proceedings

      巻: 2013 ページ: 53-56

    • DOI

      10.1109/ultsym.2013.0014

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relation between cell membrane tension and repair of membrane damaged during sonoporation.2013

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Y, Kudo N.
    • 雑誌名

      IEEE International Ultrasonics Symposium Proceedings

      巻: 2013 ページ: 1777-1780

    • DOI

      10.1109/ultsym.2013.0453

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of in vivo measurement system for temperature rise in animal tissue under exposure to ultrasound with acoustic radiation force2013

    • 著者名/発表者名
      Nitta N, Kudo N, Kamakura T, Ishiguro Y, Sasanuma H, Taniguchi N, Akiyama I.
    • 雑誌名

      IEEE International Ultrasonics Symposium Proceedings

      巻: 2013 ページ: 386-389

    • DOI

      10.1109/ultsym.2013.0100

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 微小気泡位置制御システムの開発と高速度撮影によるソノポレーション機序の検討2013

    • 著者名/発表者名
      内田和輝,工藤信樹
    • 雑誌名

      日本超音波医学会基礎技術研究会資料

      巻: 2013 ページ: 23-28

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 細胞の張力がソノポレーションにおける膜修復に与える影響2013

    • 著者名/発表者名
      田中裕人,工藤信樹
    • 雑誌名

      日本超音波医学基礎技術研究会資料

      巻: 2013 ページ: 40-45

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 画像差分シュリーレン装置の改良と超音波診断装置音場の可視化2013

    • 著者名/発表者名
      関根大輝,工藤信樹,清水孝一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 113 ページ: 39-44

    • NAID

      10031182614

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] A study on sonoporation of cells cultured on a soft collagen gel scaffold2012

    • 著者名/発表者名
      Kudo N, and Kinoshita Y
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings 2012

      巻: 1503 ページ: 61-64

    • DOI

      10.1063/1.4769918

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activation of microbubbles by short-pulsed ultrasound enhances the cytotoxic effect of cisdiamminedichloroplatinum (II) in a canine thyroid adenocarcinoma cell line in vitro2012

    • 著者名/発表者名
      Sasaki N, Kudo N, Nakamura K, Lim SY, Murakami M, Kumara WRB, Tamura Y, Ohta H, Yamasaki M, and Takiguchi M
    • 雑誌名

      Ultrasound in Medicine and Biology

      巻: 38(1) ページ: 109-118

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 画像差分型シュリーレン法を用いた超音波音場の可視化2012

    • 著者名/発表者名
      工藤信樹
    • 雑誌名

      日本超音波医学会基礎技術研究会資料

      巻: 2012(2) ページ: 49-52

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Transmission electron microscopy study on the effects of the ultrasound contrast agent Levovist on hepatic cells2012

    • 著者名/発表者名
      Etsuo Takada
    • 雑誌名

      J. Med. Ultrasonics

      巻: Vol. 39 号: 3 ページ: 107-113

    • DOI

      10.1007/s10396-012-0349-8

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature elevation of biological tissue model exposed by focused ultrasound with acoustic radiation force.2012

    • 著者名/発表者名
      Nitta N, Kudo N, Akiyama I.
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1474 ページ: 263-266

    • DOI

      10.1063/1.4749346

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超音波照射と電気刺激による期外収縮発生に関する培養心筋細胞を用いた検討2012

    • 著者名/発表者名
      水内美里,工藤信樹
    • 雑誌名

      日本超音波医学会基礎技術研究会資料

      巻: 2012(2) ページ: 38-43

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] パルス超音波を用いたソノポレーションにおける薬物付着型微小気泡の有用性に関する基礎的検討2012

    • 著者名/発表者名
      吉松幸里,工藤信樹,鈴木 亮,丸山一雄
    • 雑誌名

      日本超音波医学会基礎技術研究会資料

      巻: 2012(2) ページ: 44-48

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] 画像差分シュリーレン法による治療用超音波音場の可視化~シャーレ内の定在波音場の可視化~2011

    • 著者名/発表者名
      小原浩貴, 工藤信樹, 清水孝一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 111(88) ページ: 31-35

    • NAID

      110008746055

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Sonoporationによる抗がん剤の効果増強の多角的評価2011

    • 著者名/発表者名
      松井智子
    • 雑誌名

      日本超音波医学会基礎技術研究会資料

      巻: 2011(4) ページ: 17-22

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] ゲル上に培養した細胞へのソノポレーション効果に関する検討2011

    • 著者名/発表者名
      木下勇人
    • 雑誌名

      日本超音波医学会基礎技術研究会資料

      巻: 2011(2) ページ: 47-52

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 診断装置によるソノポレーションの特徴と条件設定2011

    • 著者名/発表者名
      佐々木東
    • 雑誌名

      日本超音波医学会基礎技術研究会資料

      巻: 2011(2) ページ: 53-55

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 画像差分シュリーレン法による治療用超音波音場の可視化~シャーレ内の定在波音場の可視化~2011

    • 著者名/発表者名
      小原浩貴
    • 雑誌名

      日本超音波医学会基礎技術研究会資料/電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 2011(2)/111(88) ページ: 31-35

    • NAID

      110008746055

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 光ピンセットを用いた超音波造影剤微小気泡の位置制御装置の開発2011

    • 著者名/発表者名
      奥山学
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 111(84) ページ: 7-12

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 画像差分型シュリーレン法による超音波音場可視化2013

    • 著者名/発表者名
      工藤信樹
    • 学会等名
      第6回超音波とマイクロバブルの相互作用に関するシンポジウム
    • 発表場所
      滋賀医科大学看護第四講義室(滋賀県大津市)
    • 年月日
      2013-12-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 画像差分型シュリーレン法による超音波音場可視化の原理2013

    • 著者名/発表者名
      工藤信樹
    • 学会等名
      日本超音波医学会平成25年度第3回光超音波画像研究会
    • 発表場所
      東北大学工学部(仙台市青葉区)
    • 年月日
      2013-10-03
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Experimental system for sonoporation with size- and location-controlled microbubbles2013

    • 著者名/発表者名
      Kudo N, Tanaka Y, and Uchida K
    • 学会等名
      International Conference on Biomedical Ultrasound
    • 発表場所
      Taipei University (Taipei, Taiwan)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Safety of ultrasound contrast agent2013

    • 著者名/発表者名
      Kudo N
    • 学会等名
      5th Asian Conference on Ultrasound Contrast Imaging
    • 発表場所
      Veterans General Hospital (Taipei, Taiwan)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of water surface conditions on standing wave fields generated inside a small chamber2013

    • 著者名/発表者名
      Kudo N
    • 学会等名
      Focused Ultrasound Therapy- Second European Symposium
    • 発表場所
      Roma Eventi - Fontana di Trevi (Rome, Itary)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Cell damage and repair during sonoporation2013

    • 著者名/発表者名
      Kudo N
    • 学会等名
      Artimino Ultrasound Conference 2013
    • 発表場所
      Windermere House, Lake Rosseau (0ntario, Canada)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Experimental system for sonoporation with size- and location-controlled microbubbles.2013

    • 著者名/発表者名
      Kudo N, Tanaka Y, Uchida K.
    • 学会等名
      2013 International Conference on Biomedical Ultrasound (ICBM)
    • 発表場所
      Taipei Uniersity (Taipei, Taiwan)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of water surface conditions on standing wave fields generated inside a small chamber2013

    • 著者名/発表者名
      Kudo N
    • 学会等名
      Focused Ultrasound Therapy - Second European Symposium
    • 発表場所
      Roma Eventi - Fontana di Trevi (Rome, Itary)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 画像差分型シュリーレン法を用いた超音波音場の可視化2012

    • 著者名/発表者名
      工藤信樹
    • 学会等名
      日本超音波医学会基礎技術研究会
    • 発表場所
      北海道大学工学部(札幌市北区)
    • 年月日
      2012-08-03
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超音波造影剤微少気泡の制御とソノポレーション研究への応用2012

    • 著者名/発表者名
      奥山学
    • 学会等名
      日本超音波医学会第4回超音波分子診断治療研究会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2012-03-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ソノポレーション機序解明のためのマイクロバブル位置制御2012

    • 著者名/発表者名
      工藤信樹
    • 学会等名
      日本ソノケミストリー学会第4回超音波とマイクロバブルの相互作用に関するシンポジウム
    • 発表場所
      名古屋駅前イノベーションハブ(名古屋)(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Visualization of therapeutic ultrasound fields in small chamber using image subtraction Schlieren technique2012

    • 著者名/発表者名
      Obara K, Kudo N, and Shimizu K
    • 学会等名
      Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 発表場所
      Chiba University (Inage-ku, Chiba)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Visualization of therapeutic ultrasound fields in small chamber using image subtraction schlieren technique2012

    • 著者名/発表者名
      Obara K, Kudo N, Shimizu K.
    • 学会等名
      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 発表場所
      Chiba University (Inage-ku, Chiba)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Visualization of ultrasound fields ins ide a smal l chamber used for sonoporation study2011

    • 著者名/発表者名
      Kudo N
    • 学会等名
      13th World Congress of Ultrasound in Medicine and Biology
    • 発表場所
      Austria Center Vienna (Vienna, Austria)
    • 年月日
      2011-08-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Visualization of ultrasound fields inside a small chamber used for sonoporation study2011

    • 著者名/発表者名
      Kudo, N.
    • 学会等名
      13th World Congress of Ultrasound in Medicine and Biology
    • 発表場所
      Austria Center Vienna (Vienna, Austria)
    • 年月日
      2011-08-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of tissue exposed by pulsed ultrasound with acoustic radiation force2011

    • 著者名/発表者名
      Nitta, N.
    • 学会等名
      13th World Congress of Ultrasound in Medicine and Biology
    • 発表場所
      Austria Center Vienna (Vienna, Austria)
    • 年月日
      2011-08-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 微小気泡捕捉機能を有する高速度顕微観察システムの開発

    • 著者名/発表者名
      工藤信樹,内田和輝
    • 学会等名
      平成25年度第4回超音波分子診断治療研究会
    • 発表場所
      福岡大学医学部(福岡市城南区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 細胞形状と膜流動性の変化がソノポレーションにおける細胞の損傷と修復に与える影響

    • 著者名/発表者名
      田中裕人,工藤信樹
    • 学会等名
      平成25年度第4回超音波分子診断治療研究会
    • 発表場所
      福岡大学医学部(福岡市城南区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 画像差分型シュリーレン法による超音波音場可視化(特別講演)

    • 著者名/発表者名
      工藤信樹
    • 学会等名
      平成25年度第3回超音波分子診断治療研究会/日本ソノケミストリー学会第6回超音波とマイクロバブルの相互作用に関するシンポジウム
    • 発表場所
      滋賀医科大学看護第四講義室(滋賀県大津市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 画像差分型シュリーレン法による超音波音場可視化の原理

    • 著者名/発表者名
      工藤信樹
    • 学会等名
      日本超音波医学会平成25年度第3回光超音波画像研究会
    • 発表場所
      東北大学工学部(仙台市青葉区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 微小気泡の薬物付加法や膜特性がソノポレーション現象に与える影響

    • 著者名/発表者名
      吉松幸里,工藤信樹,鈴木 亮,丸山一雄
    • 学会等名
      日本超音波医学会平成24年度第4回超音波分子診断治療研究会
    • 発表場所
      福岡大学医学部(福岡市城南区)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 細胞培養の足場硬さによるソノポレーション現象の違い

    • 著者名/発表者名
      工藤信樹,田中裕人
    • 学会等名
      平成24年度第3回超音波分子診断治療研究会/日本ソノケミストリー学会第5回超音波とマイクロバブルの相互作用に関するシンポジウム
    • 発表場所
      帝京大学薬学部(東京都板橋区)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 画像差分型シュリーレン法を用いた超音波音場の可視化

    • 著者名/発表者名
      工藤信樹
    • 学会等名
      日本超音波医学会基礎技術研究会
    • 発表場所
      北海道大学工学部(札幌市北区)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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