2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of multiscale biophysical property models enabling noninvasive pathological diagnosis of liver diseases
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15H03030
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
山口 匡 千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (40334172)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅 幹生 千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (00294281)
吉田 憲司 千葉大学, フロンティア医工学センター, 助教 (10572985)
丸山 紀史 千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (90375642)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 超音波 / 定量診断 / 音響特性 / 粘弾性 / 散乱 / マルチスケール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、肝臓を主な対象として、非観血で定量的に生体組織の性状を評価可能な技術を実現することを最終目的とし、病態と生体組織の物理的変性の関係を複数の物性値で表現するマルチスケール物性モデルを構築した。
平成29年度においては、前年度に引き続き、正常、肝炎・肝硬変、脂肪肝、NASHのマウスおよびラットの肝臓を中心として超高周波超音波により音速と音響インピーダンスを評価し、レオメータで粘弾性を評価した。また、数MHz～数十MHz帯の超音波を用いて臓器全体を包括的に計測し、複数の信号解析法を用いて散乱特性の評価も行った。
これらの物理特性と音響特性を計算機上で融合し、音波伝搬シミュレーションおよび音波散乱シミュレーションを行うことで、各評価技術を検証するとともに、各物性と散乱特性との関連性について検討を行った。
なお、信号解析法およびシミュレーション法も本研究で新規に提案しているものを多く含んでおり、生体音響物性解析の評価可能領域の拡張、音響インピーダンス解析の三次元化、解析分解能を考慮した計算機物性モデルの提案、エコー信号振幅包絡特性解析モデルなどを提案するとともに、薄切生体試料の形状と音響特性解析精度の関係性の検証などを行っている。
また、対象をヒト皮膚やリンパ節などに拡張して同様の検討を行っており、各々について特徴的な性質を評価可能であるという結果を得ており、各要素技術の確立と共に多種組織の他疾患についての臨床応用展開を想定している。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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