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2006 Fiscal Year Annual Research Report

光アシスト超音波速度イメージング法による医療画像診断装置

Research Project

Project/Area Number 17360193
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

堀中 博道  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (60137239)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 和田 健司  大阪府立大学, 工学研究科, 助教授 (40240543)
Keywords光断層画像 / 超音波速度 / 画像診断装置 / 超音波アレイトランスデューサ / エコーパルス / 金ナノ粒子 / ドラッグデリバリーシステム
Research Abstract

17年度は、超音波診断装置を購入し、光源と信号処理ボードを付加し、RF信号波形の光照射による変化をパソコンで演算し、光断層画像を表示する装置を試作した。本年度は、実用的な医療診断、治療装置の開発のために、試作装置の改良と生体擬似ファントムを用いた実験を行った。
1.試作装置の改良:生体組織に適用するために、超音波の境界が連続的に存在し、エコー強度が大きく変化する場合でも超音波速度変化画像が構成できるプログラムを開発した。RF波形データを領域分けし、適切に相互相関を求め、光照射によるエコーパルスシフトを算出するようにした。その結果、動物組織においても超音波速度変化画像を得ることができ、アーチファクトを抑えることも成功した。
2.生体擬似試料における金ナノ粒子分布の測定:近年、DDS (Drug Delivery System)等における標識としてナノ粒子の研究が盛んに行われている。有効なDDSのためには、標識の生体内における堆積状態のモニターが必要である。しかし、生体組織は光に対して強い散乱を示すので現在までに有効なモニターはなく、本方式の適用が期待される。
金ナノロッドは、形状によって局在プラズマ共鳴による吸収波長を変化できる。生体組織の吸収の少ない近赤外域に吸収ピークをもつ金ナノロッドを用い、寒天に混ぜ、鶏肉に挿入し、ファントムとした。半導体レーザー(809nm)を光源として、通常のBモード画像と超音波速度変化画像を測定した。通常のBモード画像は、組織境界を示していたが、分布領域を特定することはなかった。超音波速度変化画像は、ファントム深部に分布した金ナノロッドの分布領域を明瞭に示していた。分光特性、3D分布測定も行った。
本方式により、生体擬似ファントム中で金ナノ粒子分布領域を検出することができ、生体深部でも適用可能な生体標識の実用的なモニターとしての可能性が示された。

  • Research Products

    (7 results)

All 2007 2006

All Journal Article (3 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] Near-Infrared Tomography by Detection of Ultrasonic Pulse Shift for Tissue Diagnosis2007

    • Author(s)
      Fumihiko Nishinaka 他4名
    • Journal Title

      電学論 A 127・7(未定)

  • [Journal Article] Spectroscopic Three-Dimensional Imaging of Light Scattering Medium by Detection of Ultrasonic Velocity Change owing to Light Illumination2006

    • Author(s)
      Hiromichi Horinaka 他4名
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys. (応用物理学会欧文誌) 45・5B

      Pages: 4761-4763

  • [Journal Article] Real Time Optical Tomography of Biological Tissue by Detection of Ultrasonic Velocity Change Due to Light Illumination2006

    • Author(s)
      Hiromichi Horinaka 他5名
    • Journal Title

      Proceedings of 2006 IEEE International Ultrasonic Symposium (Vancouver,Canada,October 3-6,2006)

      Pages: 2060-2063

  • [Book] 光センシング技術資料集-バイオフォトニクスを中心に-2006

    • Author(s)
      堀中 博道
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      オプトロニクス社
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光トモグラフィ装置2007

    • Inventor(s)
      堀中博道, 松中敏行
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      特許権、特願2007-60563
    • Filing Date
      2007-03-09
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光アシスト超音波速度変化イメージング装置および光アシスト超音波速度変化画像表示方法2007

    • Inventor(s)
      堀中博道, 松中敏行, 中村直幹
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      特許権、特願2007-60562
    • Filing Date
      2007-03-09
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光トモグラフィ装置用プローブ2006

    • Inventor(s)
      堀中博道, 松中敏行
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      特許権、特願2006-230919
    • Filing Date
      2006-08-29
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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