1998 Fiscal Year Annual Research Report
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09555074
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| Research Institution | KYUSHU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
藤井 丕夫 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (90038589)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
賀来 千織 パラマ, テック 生体計測研究所, 研究員
張 興 九州大学, 機能物質科学研究所, 助手 (40236823)
富村 寿雄 九州大学, 機能物質科学研究所, 助教授 (70136563)
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| Keywords | 骨密度の測定 / 非侵襲法 / 超音波CT / 数値シュミュレーション / 実験 |
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| Research Abstract |
本研究は、超音波が生体、特に骨を透過するときの特性をCT(コンピュータトモグラフィー)法によって解析し、生体内部の音速分布から密度分布および組織構造などを決定する。本年度は、昨年度の透過超音波の信号処理に重点を置いた研究に引き続き、以下の計画にしたがって研究を進めた。
1) 骨を模擬した部分を透過する超音波の屈折を考慮したデータ解析手法の確立.2)ヒトの人差し指を対象とした計測を行い、実用装置の可能性を検討すること.
以下に本年度に得られた主な成果を列挙する。
(1) 既知の音波伝播特性を持つ単純形状の固体を対象にし、形状の差異や密度の極端な違いによる超音波の透過経路を実験とシュミレーションで明らかにした。
(2) このような場合に適用できるCT法の理論的な検討を行い、音波の屈折を考慮した再構成アルゴリズムとしては逐次近似法が適していることが明らかになった。同時に音波の屈折は実物の寸法より大きな再構成結果をもたらすことが明らかになった。
(3) ヒトの指を対象にした測定では、投影データの欠落部の補間法を確立した。そして、指骨の形状および音速分布の個人差が識別できる程度の再構成結果が得られた。
(4) サンプルのサイズが大きくなると音波の透過信号が得にくくなること、音速が著しく速い場合は再構成アルゴリズムが正しい結果を示さないなどの問題は、逐次近似法による再構成を音波の屈折を考慮に入れながら繰り返すことで、解決するメドがついた.今後、骨密度測定装置としての実用化を目指したい.
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[Publications] M.Fujii and X.Zhang: "Noncontact Measurement of Intemal Temperature Distribution in a Solid Material Using Ultrasonic Computed Tomography" Experimental Heat Transfer,Flui Mechanics and Thermodynamics 1997. vol.1. 169-176 (1997)
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[Publications] 藤井丕夫 他3名: "超音波CT法による骨密度分布の測定に関する研究" 九州大学機能物質科学研究報告. 12巻.2号. 115-124 (1998)
