2021 Fiscal Year Annual Research Report
Early diagnosis of atherosclerosis by accurate ultrasonic measurement of surface roughness of internal elastic membrane
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19KK0100
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
金井 浩 東北大学, 工学研究科, 教授 (10185895)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒川 元孝 東北大学, 医工学研究科, 准教授 (00333865)
森 翔平 東北大学, 工学研究科, 助教 (50815149)
高瀬 圭 東北大学, 医学系研究科, 教授 (60361094)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2022-03-31
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| Keywords | 動脈内膜弾性板 / 表面粗さ計測 / 超音波医学 / 粥状動脈硬化症 / 医用超音波計測 / 非侵襲的早期診断 / 位相差トラッキング法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，前年度までの結果に基づき，頸動脈の内弾性板の表面粗さをin vivoに適用し，超音波で非侵襲的に計測するための研究を行った。その結果，前年度までの方法によりビームごとに計測した頸動脈内膜表面形状zm(x)の高さ調整の問題点として，単一ビームごとに計測した表面形状の両端において，同一ラテラル位置を計測している時相にも拘わらず時相によって高さが異なる形状や，急峻に高さが変化するような妥当性の低い不自然な形状が現れる場合があった。また，ビームごとに計測した表面形状の高さを調整したのにも拘わらず10ミクロン程度の高さずれが起きてしまう場合があった。
そこで本年度の本研究では，表面形状をビームごとに計測する際に解析範囲をラテラル方向変位のうち単調増加部分に限定することで，ビームごとに計測した表面形状の両端において妥当性の低い不自然な形状を除外する手法を研究開発した。さらに，ビームごとに計測した表面形状をラテラル位置1ミクロンごとに内挿補間することで，ビームごとに計測した表面形状のすべてのラテラル位置において均等な重みで誤差パワーを算出し，高さの調整を適切に行う手法も研究開発した。その結果，単一ビームごとに計測した表面形状の高さ調整後のビーム間のばらつきが低減し，in vivo においても，頸動脈の表面粗さを得ることが可能となった。
これらの成果は，Wilhjelm 教授の長年の研究も参考にすることで得られたと言える。
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