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位置特定を容易にする早期乳がんマイクロ波イメージングの試み

Research Project

Project/Area Number 15650091
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biomedical engineering/Biological material science
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

宮川 道夫  新潟大学, 自然科学系, 教授 (50239357)

Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsマイクロ波 / チャープパルス / レーダ / イメージング / 早期乳がん / 画像診断 / 皮膚 / 散乱 / マイクロ波イメージング / 早期乳ガン / レーダ計測 / CT計測 / 統合イメージング / 早期がん / マイクロ波CT / 2方向イメージング / FDTD法 / シミュレーション / 空間分解能
Research Abstract

本研究では,腫瘍組織の電気特性が早期から正常組織のそれとは異なる事実を利用してマイクロ波帯の電磁波を胸部前方より照射,反射波を計測して到達時間の差を周波数空間で区別し,表面反射を除いて乳房内部の早期腫瘍をレーダ画像として捉える手法を開発する.この表面反射除去には既に断層撮像法として開発したチャープレーダ方式マイクロ波CT技術を活用,チャープパルスを利用したCTと当該レーダ・イメージング技術を統合することにより,診断の困難な早期腫瘍を画像として効果的に捉える診断技術開発を目標としてきた.
昨年度までの研究では,二次元乳房モデルの数値解析により腫瘍のある場合とない場合の反射波を捉え,表面からの反射波を除去した同一観測地点における信号段階で両者に差のあることを確認した.乳房内からの微弱な反射波成分をすべて積分した値を任意の計測点における反射信号強度とするレーダ信号処理方式を今年度は三次元乳房モデルに適用することによって,内部の早期腫瘍を画像として捕らえる可能性について検討した.
結果として,三次元モデルに拡張しても直径20ミリ程度の早期腫瘍が乳房の比較的内側にある場合には腫瘍からの反射信号強度が明確に描出されることを信号強度の乳房対称性を仮定した画像処理により示し,第35回のヨーロッパマイクロ波会議で発表した.同時に,乳房特有の曲面をなす皮膚からの反射の影響が乳房外周付近においてレーダ画像に比較的振幅の大きな周期性偽像を生じさせ,腫瘍による反射強度変化をマスクする傾向にあることも判明した.この影響を排除するためには乳房の三次元構造パラメータを事前知識として活用し,各計測点がどのような乳房位置に対応しているかという計測位置情報を利用して,観測信号の中では最大振幅となる皮膚表面からの反射波の影響を排除する必要がある.このアルゴリズムについては引き続き検討中である.

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (4 results) Publications (3 results)

  • [Journal Article] Visualization of the breast tumor by the integrated use of CP-MCT and Chirp Pulse Microwave Breast Radar2005

    • Author(s)
      M.Miyakawa
    • Journal Title

      35^<th> European Microwave Conference Proc. CD-ROM

      Pages: 1043-1046

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 新しいWheeler効率の評価式2005

    • Author(s)
      石井 望
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌B J88-B・7

      Pages: 1370-1371

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A simple analysis on the dips of radiation efficiency in the improved Wheeler method2005

    • Author(s)
      N.Ishii
    • Journal Title

      Proc.Intern.Symposium on Antenna and Propagation 2005 CD-ROM

      Pages: 1217-1220

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Imaging capability of an early stage breast tumor by CP-MCT2004

    • Author(s)
      M.Miyakawa
    • Journal Title

      Proc.of 26th IEEE Annual Int.Conference of the IEEE EMBS, San Francisco

      Pages: 1427-1430

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] M.Miyakawa, E.Harada, Wu Jing: "Chirp Pulse Microwave Computed Tomography (CP-MCT) equipped with a fan beam scanner for high-speed imaging of a biological target"Proceeding of 25^<th> Annual International Conference on Engineering in Medicine and Biology Society. 1031-1034 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 宮川道夫, 菅原邦義, 原田枝実子: "CP-MCTによる生体イメージング-数値計算手法に基づく頭部と乳房の撮像-"第42回日本エム・イー学会大会論文集. 41. 535 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 石田倫生, 酒井智之, 宮川道夫, 保科紳一郎: "CP-MCTによる早期乳癌の撮像-数値計算による診断可能性"電子情報通信学会大会論文誌. D-II(印刷中). (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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