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Development of Motion Capture System of Wireless Markers for Irradiation

Research Project

Project/Area Number 18360193
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Measurement engineering
Research InstitutionTohoku Gakuin University

Principal Investigator

YABUKAMI Shin  Tohoku Gakuin University, 工学部, 准教授 (00302232)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) TAKAI Yoshihiro  東北大学, 医学部, 教授 (50107653)
KANETAKA Hiroyasu  東北大学大学院, 歯学研究科, 准教授 (50292222)
荒井 賢一  電気磁気材料研究所, 理事 (40006268)
石山 和志  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (20203036)
枦 修一郎  岐阜大学, 工学部, 助教 (90324285)
Project Period (FY) 2006 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥14,410,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
Fiscal Year 2008: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2006: ¥5,700,000 (Direct Cost: ¥5,700,000)
Keywords放射線治療 / 位置検出 / ワイヤレス磁気マーカ / モーションキャプチャ / 相対位置精度
Research Abstract

定位放射線治療では患者の呼吸等による腫瘍位置のずれを極力低減し、正常細胞への被爆を抑制することが重要である。研究代表者は生体内部や生体表面の部位の位置を精密に計測する場合を想定し、電気的引き出し線やバッテリをもたない微細なワイヤレス磁気マーカにより、高周波磁界を媒体とした位置検出方法をすでに提案した。本研究ではこのワイヤレス磁気マーカの位置をリアルタイムに計測するシステムを開発し、これを放射線治療用マーカとして開発することを目的とした。開発したワイヤレス磁気マーカは直径1.5mm、長さ10mmであり、注射針の内部へ挿入可能なサイズである。このマーカの位置を精密計測するために、励磁コイルおよび40チャンネルの検出コイル、高速DAコンバータおよびADコンバータからなるリアルタイムモーションキャプチャシステムを開発した。マーカにはバッテリ、処理回路、電気的引き出し線を必要とせず、人体内部を想定した約300mm立法体内部であれば、1mm程度の相対位置精度でマーカ位置が計測可能であることを示した。さらに本システムを東北大学付属病院の放射線治療装置(ライナック)のアイソセンター位置に励磁コイル、検出コイル、マーカを配置し、放射線照射システムと連動しつつ、実際の放射線照射時のノイズ環境下で正確に位置検出が可能であることを示した。

Report

(4 results)
  • 2008 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (76 results)

All 2009 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (26 results) (of which Peer Reviewed: 22 results) Presentation (41 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (7 results) (of which Overseas: 3 results)

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      モスクワ
    • Year and Date
      2008-06-23
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] Magnetocardiogram (MCG) measured by highly sensitive thin film sensor2008

    • Author(s)
      S. Yabukami, Y. Ohtomo, K. Kato, T . Ozawa, K. I. Arai
    • Organizer
      Moscow International Symposium on Magnetism (Invited)
    • Place of Presentation
      モスクワ
    • Year and Date
      2008-06-23
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 直接通電による磁性膜透磁率測定の試み2008

    • Author(s)
      薮上信
    • Organizer
      電気学会マグネティックス研究会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 高周波キャリア型薄膜磁界センサを用いた心磁界測定2007

    • Author(s)
      薮上信, 加藤和夫, 小澤哲也, 荒井賢一
    • Organizer
      電気学会マグネティックス研究会
    • Year and Date
      2007-12-21
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 室温で動作する薄膜磁界センサ,ワイヤレス磁気マーカによるモーションキャプチャ2007

    • Author(s)
      薮上 信
    • Organizer
      環境防災研究所・研究発表会
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2007-12-14
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 室温で動作する薄膜磁界センサ、ワイヤレス磁気マーカによるモーションキャプチャ2007

    • Author(s)
      薮上信
    • Organizer
      環境防災研究所・研究発表会
    • Year and Date
      2007-12-01
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 平面型ワイヤレス磁気マーカの検討2007

    • Author(s)
      薮上信, 金高弘恭, 枦修一郎, 荒井賢一
    • Organizer
      第31回日本応用磁気学会学術講演会
    • Year and Date
      2007-09-13
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 平面型ワイヤレス磁気マーカの検討2007

    • Author(s)
      薮上 信, 金高 弘恭, 枦修 一郎, 荒井 賢一
    • Organizer
      第31回応用磁気学会学術講演会
    • Place of Presentation
      学習院大学
    • Year and Date
      2007-09-13
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 室温で動作し10^<-13>T台の磁界検出分解能を有する薄膜磁界センサ2007

    • Author(s)
      薮上信
    • Organizer
      EMC仙台ゼミナール
    • Year and Date
      2007-07-24
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 室温で動作し10^<-13>T台の磁界検出分解能を有する薄膜磁界センサ2007

    • Author(s)
      薮上 信
    • Organizer
      EMC仙台ゼミナール
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2007-07-24
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 高周波キャリア型薄膜磁界センサの高感度化2007

    • Author(s)
      薮上信, 齋藤秀樹, 渡邉尚, 荒井賢一
    • Organizer
      電気学会マグネティックス研究会
    • Year and Date
      2007-07-12
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 生体への応用における磁気利用センシング技術の高度化2007

    • Author(s)
      薮上信, 金高弘恭, 枦修一郎, 荒井賢一
    • Organizer
      電気学会全国大会シンポジウム
    • Year and Date
      2007-03-17
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] High-frequency Carrier-type Thin-film Sensor with a sub-pT resolution at room temperature2007

    • Author(s)
      S.Yabukami, Y.Murayama, T.Ozawa, K.Ishiyama, K.I.Arai
    • Organizer
      MMM/Intermag Joint Conference
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] Wireless magnetic motion capture system-compensatory tracking of positional error caused by mutual inductance2007

    • Author(s)
      S.Hashi, M.Toyoda, S.Yabukami, K.Ishiyama, Y.Okazaki and K.Arai
    • Organizer
      MMM/Intermag Joint Conference
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] Magnetic viscosity phenomena in exchange coupled CoFe/MnIr bilayers2007

    • Author(s)
      Dong Young Kim, C.G.Kim, C.O.Kim, M.Tsunoda, S.Yabukami, M.Takahashi
    • Organizer
      MMM/Intermag Joint Conference
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 高感度磁界センサ、モーションキャプチャシステムの開発2006

    • Author(s)
      薮上信
    • Organizer
      せんだいコーディネーター協議会IT分科会
    • Year and Date
      2006-12-07
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 高周波磁気デバイス(高周波磁気計測技術・高周波キャリア型薄膜磁界センサ)2006

    • Author(s)
      薮上信
    • Organizer
      日本応用磁気学会サマースクール
    • Year and Date
      2006-07-14
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] Chaotic Noise Increase in Hihg-frequency Carrier-type Thin-film Sensor2006

    • Author(s)
      S.Yabukami, Y.Murayama, K.Ishiyama, K.I.Arai and H.Okuno
    • Organizer
      International Magnetics Conference
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] Highly Accurate Position Sensing System for a slim LC Resonated Marker Using Phase Information2006

    • Author(s)
      S.Yabukami, T.Kato, S.Hashi, K.Ishiyama, K.I.Arai and Y.Okazaki
    • Organizer
      International Magnetics Conference
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] Development of Wireless Magnetic Motion Capture System for Multi-Marker Detection2006

    • Author(s)
      S.Hashi, M.Toyoda, S.Yabukami, K.Ishiyama, Y.Okazaki and K.I.Arai
    • Organizer
      International Magnetics Conference
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 多点ワイヤレス磁気マーカの位置検出システム2006

    • Author(s)
      薮上信, 齋藤秀樹, 加藤智紀, 枦修一郎, 豊田征治, 岡崎靖雄, 石山和志, 荒井賢一
    • Organizer
      日本応用磁気学会学術講演会
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      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 多点検出可能なワイヤレス磁気モーションキャプチャシステム2006

    • Author(s)
      豊田征治, 枦修一郎, 大矢雅志, 薮上信, 岡崎靖雄, 石山和志, 荒井賢一
    • Organizer
      日本応用磁気学会学術講演会
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      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 位相変化型磁界センサの特性に関する検討2006

    • Author(s)
      小澤哲也, 薮上信, 石山和志, 荒井賢一
    • Organizer
      日本応用磁気学会学術講演会
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      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 共振を利用した高周波キャリア型薄膜磁界センサの高感度化2006

    • Author(s)
      薮上信, 村山芳隆, 小澤哲也, 石山和志, 荒井賢一
    • Organizer
      日本応用磁気学会学術講演会
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      2008 Final Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.elec.tohoku-gakuin.ac.jp/yab/

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.elec.tohoku-gakuin.ac.jp/yab/

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      2008 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] INSTRUMENT AND METHOD FOR MEASURING THREE-DIMENSIONAL MOTION2008

    • Inventor(s)
      薮上信, 金高弘恭, 荒井賢一
    • Industrial Property Rights Holder
      科学技術振興機構
    • Acquisition Date
      2008-07-22
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    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 磁性膜の透磁率測定方法及び装置2008

    • Inventor(s)
      薮上信
    • Industrial Property Rights Holder
      東北テクノアーチ
    • Industrial Property Number
      2008-224695
    • Acquisition Date
      2008-09-02
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 磁性膜の透磁率測定方法及び装置2008

    • Inventor(s)
      薮上信
    • Industrial Property Rights Holder
      (株)東北テクノアーチ
    • Industrial Property Number
      2008-224695
    • Filing Date
      2008-09-02
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] INSTRUMENT AND METHOD FOR MEASURING THREE-DIMENSIONAL MOTION2008

    • Inventor(s)
      薮上 信, 金高弘恭, 荒井賢一
    • Industrial Property Rights Holder
      (独)科学技術振興機構
    • Filing Date
      2008-07-22
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 磁界センサ2007

    • Inventor(s)
      薮上信, 加藤和夫, 荒井賢一
    • Industrial Property Rights Holder
      薮上信
    • Industrial Property Number
      2007-326108
    • Acquisition Date
      2007-12-18
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 高周波キャリア型磁界センサの位相雑音抑圧方法及びその装置2006

    • Inventor(s)
      薮上信, 荒井賢一, 山口正洋, 鈴木哲
    • Industrial Property Rights Holder
      科学技術振興機構
    • Acquisition Date
      2006-06-30
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] INSTRUMENT AND METHOD FOR MEASURING THREE-DIMENSIONAL MOTION IN LIVING BODY

    • Inventor(s)
      Kanetaka H, Arai I K, Yabukami S
    • Industrial Property Rights Holder
      科学技術振興機構
    • Related Report
      2008 Final Research Report
    • Overseas

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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