1998 Fiscal Year Annual Research Report
ハイパーサーミア技術の確立を目的とした生体内温度分布の高精度3次元逆推定
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10670831
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
加藤 和夫 長岡技術科学大学, 工学部, 講師 (80115104)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 甚一 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30029087)
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| Keywords | ハイパーサーミア / SPECT画像 / 血流量 / X線CT画像 / ファントムモデル / 生体組織モデル / 温度分布推定 / 温度分布シミュレータ |
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| Research Abstract |
本研究では,電磁エネルギーを利用した癌温熱療法の確立を目指して、コンピュータ・シミュレーション手法を用いて、加温時の体内温度分布を非侵襲的に逆推定する方法の開発を目的としている。
以下に、本年度の主な成果を示す。
1. 血流量分布の逆推定アルゴリズムの開発
臨床時に撮像した数枚のSPECT画像から、高精度温度分布推定計算に必要な血流量分布を推定するためのアルゴリズムを開発した。さらに、ファントムモデルを用いたコンピュータ・シミュレーション手法により、本アルゴリズムの有効性を確認した。
2. 体内温度分布の逆推定アルゴリズムの開発
臨床時に撮像したX線CT画像に基づき、温度分布解析のための生体組織モデルを、コンピュータにより自動作成し、さらにこれを用いた有限要素法による温度分布推定計算のアルゴリズムを開発した。
3. 高速・高精度3次元温度分布シミュレータの開発
上記1、2で開発した手法に基づき、温熱治療時における体内温度分布を高速・高精度に推定するための温度分布シミュレータを開発した。現在のところ、新潟大学脳研究所の協力を得て、実際に脳腫瘍加温時の温度分布を、2次元的にではあるが、数十秒の計算時間で、しかも0.5℃程度の誤差で逆推定できることを臨床的に確認している。今後、さらに高速化をはかり、同程度の誤差内で3次元温度分布推定する手法の確立を目指す。
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