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連続波ドプラフォーカシング法による頸動脈の透過イメージングに関する研究

Research Project

Project/Area Number 14J03791
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Medical systems
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

長岡 亮  東北大学, 医工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords超音波計測 / 連続波ドプラ / ドプラフォーカシング / 血流分布推定 / 連続波ドプラフォーカシング
Outline of Annual Research Achievements

第1項: アポディゼーションを用いたサイドローブによるアーチファクトの軽減に関する検討: サイドローブの低減するために尤も適する窓関数を検討した。検討した窓関数としては、ガウシアン窓、ハミング窓、タキー窓、カイザー窓を用いた。また、アポディゼーションの速度に対する影響を評価するために、真値としてはParticle Image Velocimetry (PIV) を用いて同一平面を計測した速度との比較を行った。それに加えて、頸動脈の拍動によって生じる変位の周波数特性を補正することで提案アルゴリズムのS/N比を向上させることが可能であった。
第2項: 複数被験者への適用による頸動脈形態計測: 確立したアルゴリズムを用いた計測方法によって、健常者の総頸動脈部位の血流分布計測を行った。しかしながら、被験者は健常な男性であり、侵襲的な診断方法であるCTとは比較することが出来なかった。今後、プラークなどの疾患を有する被験者の頸動脈における血流分布を推定し、その結果をCTで推定した結果との比較を検討している。
追加項1: 頸動脈模擬ファントムに関するさらなる検討: 生体の静圧及び血液の粘性を模擬するような頸動脈模擬ファントムを作成した。また、血流ファントムの濃度を変更することで周囲の高分子材料との光学的なマッチングが可能となった。
追加項2: 頸動脈壁の機械的特性に関する検討: 頸動脈の粘弾性特性を拍動によって生じる変位が頸動脈壁を伝搬する速度に着目することで推定する手法を提案した。これによって、任意の深さにおける血流分布を推定する際に、頸動脈壁とその他の軟組織部位における音速等の音響特性を推定することが出来、この情報をフィードバックすることで、より精度良く血流分布を推定することが可能であると期待される。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Intrinsic elastography and its dependence on arterial flow volume.2015

    • Author(s)
      Nagaoka R, Kobayashi K, Yoshizawa S, Umemura S, Saijo Y
    • Journal Title

      Conf Proc 37th IEEE Eng Med Biol Soc

      Volume: 1 Pages: 6301-6312

    • DOI

      10.1109/embc.2015.7319835

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement of regional pulse-wave velocity using spatial compound imaging of the common carotid artery in vivo2015

    • Author(s)
      Ryo Nagaoka, Genta Masuno, Kazuto Kobayashi, Shin Yoshizawa, Shin-ichiro Umemura, Yoshifumi Saijo
    • Journal Title

      Ultrasonics

      Volume: 55 Pages: 92-103

    • DOI

      10.1016/j.ultras.2014.07.018

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Basic Study of Intrinsic Elastography: Relationship between Tissue Stiffness and Propagation Velocity of Deformation Induced by Pulsatile Flow2015

    • Author(s)
      Ryo Nagaoka, Ryosuke Iwasaki, Mototaka Arakawa, Kazuto Kobayashi, Shin Yoshizawa, Shin-ichiro Umemura, Yoshifumi Saijo
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: In Press

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Intrinsic Elastography and Its application to common carotid artery in vivo2015

    • Author(s)
      Ryo Nagaoka, Kazuto Kobayashi, Shin Yoshizawa, Shin-ichiro Umemura, Yoshifumi Saijo
    • Organizer
      The 13th International Symposium on Advanced Biomedical Ultrasound
    • Place of Presentation
      東北大学 カタールサイエンスキャンパス, 宮城県, 仙台市
    • Year and Date
      2015-10-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 拍動によって生じる微小変位の伝搬速度を用いた頸動脈の粘弾性計測2015

    • Author(s)
      長岡 亮,小林 和人,吉澤 晋,梅村 晋一郎,西條 芳文
    • Organizer
      日本超音波医学会 光超音波画像研究会
    • Place of Presentation
      東北大学 工学部, 宮城県, 仙台市
    • Year and Date
      2015-10-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 拍動微小変位の伝搬速度を用いた頸動脈の粘弾性計測2015

    • Author(s)
      長岡 亮, 小林 和人, 吉澤 晋, 梅村 晋一郎, 西條 芳文
    • Organizer
      日本栓子検出と治療学会
    • Place of Presentation
      栃木県総合文化センター, 栃木県, 宇都宮市
    • Year and Date
      2015-09-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Elasticity Imaging of Artery and Surrounding Tissues by Using Intrinsic Elastography2015

    • Author(s)
      Ryo Nagaoka, Kazuto Kobayashi, Shin Yoshizawa, Shin-ichiro Umemura, Yoshifumi Saijo
    • Organizer
      The 10th Anniversary International Workshop on Biomaterials in Interface Science
    • Place of Presentation
      壮鳳, 宮城県, 蔵王町
    • Year and Date
      2015-08-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 粘性及び血流速度を考慮した拍動微小変位の伝搬速度を用いた頸動脈の弾性イメージング2015

    • Author(s)
      長岡 亮,荒川 元孝,小林 和人,吉澤 晋,梅村 晋一郎,西條 芳文
    • Organizer
      日本超音波医学会 第88回学術集会
    • Place of Presentation
      グランドプリンスホテル高輪, 東京都, 品川区
    • Year and Date
      2015-05-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 拍動により生じる伝播波速度分布に基づいた弾性率推定方法に関する基礎検討2014

    • Author(s)
      長岡 亮、岩崎 亮祐、荒川 元孝、小林 和人、吉澤 晋、梅村 晋一郎、西條 芳文
    • Organizer
      第35回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • Place of Presentation
      明治大学 駿河台アカデミーコモン(東京、千代田区)
    • Year and Date
      2014-12-03 – 2014-12-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 脈拍の組織内伝播速度分布の可視化に関する基礎検討2014

    • Author(s)
      長岡 亮、荒川 元孝、小林 和人、吉澤 晋、梅村 晋一郎、西條 芳文
    • Organizer
      日本機械学会第27回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      岩手大学(岩手県、盛岡市)
    • Year and Date
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] A Basic Study of Elasticity Estimation Method by Using Body’s Intrinsic Movements2014

    • Author(s)
      Ryo Nagaoka, Mototaka Arakawa, Kazuto Kobayashi, Shin Yoshizawa, Shin-ichiro Umemura, and Yoshifumi Saijo
    • Organizer
      The 9th East Asian Consortium on Biomedical Engineering
    • Place of Presentation
      Tainan, Taiwan
    • Year and Date
      2014-10-11 – 2014-10-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Measurement of Pulse Propagation Velocity with High Frame Rate Ultrasound2014

    • Author(s)
      Ryo Nagaoka, Kazuto Kobayashi, Shin Yoshizawa, Shin-ichiro Umemura, Mototaka Arakawa, and Yoshifumi Saijo
    • Organizer
      The 9th Asian-Pacific Conference on Medical and Biological Engineering
    • Place of Presentation
      Tainan, Taiwan
    • Year and Date
      2014-10-09 – 2014-10-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Measurement of Propagation Wave Velocity of Thyroid Induced by Pulsation2014

    • Author(s)
      Ryo Nagaoka, Kazuto Kobayashi, Shin Yoshizawa, Shin-ichiro Umemura, and Yoshifumi Saijo
    • Organizer
      2014 IEEE International Ultrasonics Symposium
    • Place of Presentation
      Shicago, Illinois USA
    • Year and Date
      2014-09-03 – 2014-09-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 脈波伝播形態の高フレームレート超音波イメージングによる可視化2014

    • Author(s)
      長岡 亮、増野 元太、小林 和人、吉澤 晋、梅村 晋一郎、西條 芳文
    • Organizer
      第53回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県、仙台市)
    • Year and Date
      2014-06-24 – 2014-06-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 脈波によって生じた変位の伝播の高フレームレート超音波イメージングによる可視化2014

    • Author(s)
      長岡 亮、増野 元太、吉澤 晋、梅村 晋一郎、西條 芳文
    • Organizer
      日本超音波医学会第87回学術集会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜市)
    • Year and Date
      2014-05-09 – 2014-05-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] 超音波テクノ 28年6月号2016

    • Author(s)
      長岡 亮, 荒川 元孝, 小林 和人, 吉澤 晋, 梅村 晋一郎, 西條 芳文
    • Publisher
      日本工業出版
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 血管内異物透視装置及び血管内異物透視方法2015

    • Inventor(s)
      西條芳文、竹内康人、名郷根正昭、座間誠一、長岡亮
    • Industrial Property Rights Holder
      西條芳文、竹内康人、名郷根正昭、座間誠一、長岡亮
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2015-03-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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