2017 Fiscal Year Annual Research Report
A novel imaging method based on bio-electrical impedance tomography and ultrasonography
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15K00240
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
福田 修 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20357891)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥村 浩 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50251195)
村木 里志 九州大学, 芸術工学研究院, 教授 (70300473)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 生体電気インピーダンス / トモグラフィー / 超音波エコー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではこれまで，コンピュータシミュレーションによる生体電気インピーダンス法の検証，計測システムハードウェアのプロトタイプ構築，超音波エコー画像による組織横断面の合成を実現してきたが，開発した実システムによる組織横断面のインピーダンス分布の可視化や，組織境界条件を利用した横断面インピーダンス分布の推定精度向上は実現できていなかった．そこで今年度は，前年度に開発したシステムによる計測と，その解析を実施した．システムには16個の電極が備わっており，これらの電極を切り替えながら計測を行い，それぞれの条件でのインピーダンス値を記録する．そして，これらのインピーダンス値に基づいて逆問題を解析し，対象物横断面のインピーダンス分布を推定する．推定には，初年度にシミュレーションを行ったソフトウェアライブラリ（EIDORS）を用いた．解析の結果，良好な推定結果が得られた．次に，懸案事項であった組織境界条件を導入した解析を試みたが，モデルの構築に時間を要してしまい．十分に満足な成果が得られなかった．一方で，正確で安定した計測を継続できるように，システムのケースや基盤，配線周り，ソフトウェアなどをブラッシュアップし，またパラメータの調節などを行ってシステムの完成度を高めた．プログラムの高速化や，処理の効率化も行った．最終年度に予定した応用課題（牛や人間の測定）については，懸案の境界条件の問題を十分に解決できなかったため，初年度に実施した基礎的な検証に留まる結果となった．本研究の成果は，生体電気インピーダンスを利用した横断面イメージング装置を高い完成度で構築できたことである．一方で，重要な課題である超音波撮像法との融合は未完の結果となってしまった．しかしながら，要素技術の研究開発は3年間で大きく前進することができたので，引き続きこの研究を継続し，近い将来の目標実現を目指す予定である．
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