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2020 Fiscal Year Research-status Report

生体内温度分布の「見える化」機能を有する新規ハイパーサーミア加温システムの開発

Research Project

Project/Area Number 18K18408
Research InstitutionHachinohe National College of Technology

Principal Investigator

井関 祐也  八戸工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (00780222)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywordsハイパーサーミア
Outline of Annual Research Achievements

研究の目的は、癌温熱療法(ハイパサーミア)用の全く新たな治療装置を開発することにある。具体的には、患者の体に傷をつけずに深部癌の加温治療および温度分布の「見える化」が可能な、革新的な完全非侵襲癌治療装置を開発する。本研究課題の最終目標は、申請者らが培ってきた、非侵襲加温、温度計測技術を融合させた、全く新たな癌治療装置を開発し、癌の撲滅に寄与する新規ハイパーサーミアシステムを構築することにある。
令和2年度には、まず温度計測プログラムのさらなる改良を行った。具体的には超音波画像による温度計測の際に必要となる各種画像解析条件をディープラーニングを活用して推定するシステムの構築を行った。また、前年度までに完成させた熱定数の自動推定プログラムと組み合わせることによって、一連の温度計測を自動で行うシステムの構築を行った。さらに前年度までに作成した空胴共振器加温システムおよび非侵襲温度計測技術の融合を行った。具体的には空胴共振器によって加温したファントム内部の温度分布を短軸ロボットアームに取り付けた超音波診断装置によって超音波画像を撮像し温度分布の可視化を行った。サーモカメラによる撮像結果との比較から、90%以上の精度で両者が一致することを確認し、本手法の有用性を確認した。
最終年度にあたる令和3年度では、空胴共振器加温装置の加温性能向上および非侵襲温度計測システムのさらなる精度向上を目指し検討を行う。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

空胴共振器加温システムおよび温度計測プログラムの融合が順調に進行し有用性の確認が行えたため。

Strategy for Future Research Activity

当初の予定通り、最終年度にあたる令和3年度には本研究課題の総合評価を実施する。

Causes of Carryover

当初計画では国際学会への参加を予定していたが、コロナウイルスの影響で参加が困難となったため。また、国内学会もオンライン開催が相次ぎ、出張旅費が不要となったため。

  • Research Products

    (5 results)

All 2021 2020

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] ディープラーニングによるセグメンテーションを応用した全自動非侵襲温度計測システム の開発2021

    • Author(s)
      柳沢啓斗 、井関祐也
    • Organizer
      日本機械学会東北学生会 第51回学生員卒業研究発表講演会
  • [Presentation] 超音波画像による生体内温度分布計測とFEMによる温度分布シミュレーション2021

    • Author(s)
      石川貴大、井関祐也
    • Organizer
      日本機械学会東北支部第56期総会・講演会
  • [Presentation] 非侵襲温熱療法システムのための3Dプリンター実験モデルを用いた評価2021

    • Author(s)
      黒澤俊祐、井関祐也
    • Organizer
      日本機械学会東北支部第56期総会・講演会
  • [Presentation] ディープラーニングを導入した自動温度計測手法の有用性評価2021

    • Author(s)
      西舘嗣海 、井関祐也
    • Organizer
      日本機械学会東北支部第56期総会・講演会
  • [Presentation] ディープラーニングによる全自動非侵襲温度計測システムの開発2020

    • Author(s)
      西舘嗣海 、井関祐也
    • Organizer
      日本ハイパーサーミア学会第37回大会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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