2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a new method of ultrasound device that medical staffs can measure the degree of leg edema easily.
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20H03964
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| Research Institution | The University of Shiga Prefecture |
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Principal Investigator |
越山 雅文 滋賀県立大学, 人間看護学部, 教授 (50724390)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 眞一 滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (40449509)
渡邊 友美子 滋賀県立大学, 人間看護学部, 講師 (50647162)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 下肢浮腫の定量測定 / 超音波診断装置 / 皮膚画像解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
下肢脛骨前面の5cm間隔4点で、トランスデュ―サーを使用して反射されて戻る時間Δt(S)を3回ずつ測定し平均値を算出した。さらに同部位に超音波画像装置のプローブ(10MHz)を当て3回ずつ皮膚厚を測定し、其々で音速v=2d/Δt(m/s) を算出した。この操作を、浮腫（＋＋＋）の下肢と浮腫（―）の下肢で行い、比較検討した。結果、オシロスコープで測定した反射時間は浮腫（＋＋＋）下肢で0.0067±0.0011sと、浮腫（―）下肢の0.0034±0.0003sに比べ有意に長かった (p=0.030)。さらに、反射時間と超音波画像装置の皮膚厚はよく相関していた（Spearman順位相関係数0.946, p=0.0004）。なお両群で音速を算出したが有意差を認めなかった(1530±260 vs. 1460±230m/s)。
一方、超音波画像診断装置で撮影した下肢皮膚の画像解析行った。対象は妊婦141人（下肢282本）。全ての下肢皮膚超音波写真を長方形に切り取り（縦：表皮～皮下組織、横：プローブ幅）、Photoshopで同部位の照度別(0～255)ピクセル数のヒストグラムを描出し、ピクセル総数、照度平均値、照度標準偏差、皮膚厚、ピクセル総数×照度標準偏差、ピクセル総数×照度平均値を求め、圧痕法による浮腫グレード（0～3）との相関をみた。浮腫グレードをX軸に、前述した各指標をY軸にしてグラフ化し、Spearman順位相関係数を算出した。結果、ピクセル総数: 0.51(p<0.0001)、照度平均値: 0.36(p<0.0001)、照度標準偏差: 0.22 (p=0.0002)、皮膚厚: 0.51(p<0.0001)、ピクセル総数×照度標準偏差: 0.59(p<0.0001)、ピクセル総数×照度平均値: 0.58(p<0.0001)と、いずれも浮腫グレードと正の相関を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
パルサーレシーバー、オシロスコープ、トランスデューサーを使ったヒト下肢皮下組織の超音波速度測定に関し、トランスデューサーを当てる位置や角度によって微妙に速度変化を示し、数mmの皮下を通過する超音波速度を正確に測定するには、限界があることが分かってきた。
一方、携帯型超音波診断装置で撮影した様々な下肢皮下組織（浮腫なし、あり）写真を、フォトショップによって照度の分布を解析することで、ある程度の定性・定量同時測定が可能であることが示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
携帯型超音波装置にて様々な下肢浮腫程度を撮影し、フォトショップソフトにて照度のヒストグラム解析をし、下肢浮腫の定性・定量同時測定のシステムを確立する予定である。パルサーレシーバー、オシロスコープ、トランスデューサーを使ったヒト下肢皮下組織の超音波速度測定に関しても、超音波跳ね返り速度のみならず、超音波の散乱、偏差等多角的解析を進めたい。
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