2001 Fiscal Year Annual Research Report
タイムドメインマイクロ波CTによる組織性状断層撮像技術の開発
Project/Area Number |
12558105
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Research Institution | Niigata University |
Principal Investigator |
宮川 道夫 新潟大学, 工学部, 教授 (50239357)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石井 望 新潟大学, 工学部, 助教授 (50232236)
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Keywords | マイクロ波CT / タイムドメイン計測 / 超広帯域計測 / 時間信号処理 / ゲーティング / 生体計測 / 広帯域アンテナ / 損失媒質 |
Research Abstract |
(1)信号分離装置の開発 損失媒質中では周波数の増加とともに損失が指数関数的に増加するため、実質的なタイムドメイン計測が難しい。これがタイムドメインマイクロ波CT最大の課題である。そこで、前年度に取得した超広帯域電力増幅器で送信信号の振幅を増大させると同時に、受信側では超低ノイズの1〜6GHz広帯域RF増幅器を初段とするマイクロ波CT信号処理回路を新たに試作し、より微弱な信号もSN良く計測する技術の開発を目指した。 同時に、アンテナについてもタイムドメイン計測への適合性について実験的に検討を行った。半波長ダイポール、同軸導波管変換アダプタに誘電体を充填した試作アンテナ、および空間を測定領域とおなじ食塩水で満たされる構造のダブルリッジアンテナ、以上3種類のアンテナを用いてスペクトル特性、信号および画像でのSNなどを比較検討した結果、予想外であるが、損失媒質中で極端に広帯域化するダイポールアンテナがテストしたアンテナ中では最適であるとの結論を得た。以上の結論を踏まえ、微弱信号を超広帯域で計測する信号増幅系を設計・試作した。同時に、時間領域で多量のデータを高速信号解析するためのシステムを実験装置に付加した。 (2)既存スキャナの改造による時間領域CTスキャナの試作 所有する既存のCP-MCT試作機の高周波信号処理部分を試作した上記信号分離装置で置換し、信号解析を既存のベクトルネットワークアナライザとパーソナルコンピュータで共同して行うタイムドメイン・マイクロ波CTの実験装置を新たに構成した。実験システムのコントローラを新たに取得したパーソナルコンピュータに移し、多量の時間領域データをバッファを介してハードディスクに貯え、必要なデータをネットワークアナライザ解析部との間でやりとりしながら処理する信号処理装置を試作した。
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[Publications] M. Miyakawa, K. Orikasa, M. Bertero: "Evaluation of the response function and its space dependence in Chirp Pulse Microwave Computed Tomography(CO-MCT)"Trans., IEICE Japan, Inf. & Syst.. E85-D・1. 52-59 (2002)
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[Publications] M. Bertero, F.Conte, M. Miyakasa et al. (他1名): "Computation of the response function in Chirp-Pulse Microwave Computerized Tomography"Inverse Problems. 17. 485-500 (2001)
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[Publications] M. Miyakawa, M. Eiyama, N. Ishii: "An attempt of time-domain microwave computed tomography for biomedical use"(印刷中).
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[Publications] 竹内俊吾, 原田枝実子, 菅原邦義, 他2名: "実効的高速撮像を目的としたファンビームマイクロ波CTの改良"電子情報通信学会研究会資料. MBE2001-73. 17-22 (2001)
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[Publications] 永山正登, 宮川道夫, 石井望: "タイムドメインマイクロ波CT-実験システムの構成"医用電子と生体工学. 39Suppl.. 484 (2001)
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[Publications] 菅原邦義, 宮川道夫, 石井望: "CP-MCTによる早期乳がん診療情報の獲得-数値計算による可能性の検討"医用電子と生体工学. 39Suppl.. 485 (2001)
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[Publications] 宮川道夫, 永山正登: "タイムドメインマイクロ波CTの可能性"2002年度電子情報通信学会全国大会講演論文集. 情報・システム(印刷中).