2017 Fiscal Year Research-status Report
超音波治療における生体の3次元変動追従型治療領域検出システムの開発
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16K16404
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
高木 亮 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (20771885)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 強力集束超音波治療 / 1.5D超音波アレイプローブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.5D超音波アレイトランスデューサのプロトタイプを試作し、その性能評価および有用性の評価を行った。前年度に行っていた音場シミュレーション結果とプロトタイプによる実測結果の比較を行い、その違い等について詳細な検討を行った。結果として、前年度の音場シミュレーション通りの音場実測結果が得られた。また、本プロトタイプを用いて超音波治療モニタリングを行い、有用性評価も行った。従来不可能であった、超音波イメージングプローブのスライス方向の変位追従を可能にしながら、強力集束超音波治療中の組織変化をモニタリングすることができた。本新規プローブにより、従来の1Dプローブの約3倍のスライス方向変位追従を可能にできた。1.5D超音波プローブのプロトタイプ開発により、本研究の目的の一つである、「呼吸振動時の超音波治療モニタリング」を可能にすることできた。本研究により、今まで不可能だった、ランダムな呼吸振動時においても超音波治療モニタリングを行いながら治療できる画期的な技術を創出することができた。本技術により、超音波治療のより複雑な系への適用が期待できる。
平成30年度は、本プロトタイプの超音波プローブの画像再構成アルゴリズムを検討し、キャビテーションや沸騰気泡が治療中に生じた場合にも、治療領域のみを検出・可視化できる技術や、治療中の治療用超音波ノイズを除去する新規アルゴリズム開発を行い、より実用的に有用な超音波治療モニタリングシステムを検討していく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画当初の予定であった、新規1.5D超音波アレイプローブの試作と音場シミュレーションの比較を行い、性能評価を行った。その点において、計画通りに進捗していると考えられる。また、計画にある通り、本プローブを用いた強力集束超音波治療モニタリングへの適用も実施しており、本プローブの実用的有用性の検討にも着手している点において、おおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度は、主に、超音波画像を生成する画像処理アルゴリズムの研究開発に取り組む予定である。現状では、超音波治療時に治療用超音波ノイズが超音波画像に被ってしまい、確実な治療モニタリングができない。そこで、より実用的に有用なノイズ低減アルゴリズムを本プローブに実装し、ノイズを除去しながら、より複雑な治療系でも適用できる、強靭な超音波治療モニタリングシステムの構築を目指していきたい。
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| Causes of Carryover |
昨年度予定していた研究ディスカッションを今年度行う計画に変更し、本年度、研究ディスカッションのための出張費用に使用する予定である。
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