2022 Fiscal Year Final Research Report
Development of transcranical four-dimensional ultrasound imaging
| Project/Area Number |
20H04543
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90130:Medical systems-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 統裕 尚絅学院大学, 総合人間科学系, 教授 (20282030)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 超音波 / 経頭蓋 / ４次元 / マウス / 微小血流 |
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| Outline of Final Research Achievements |
In order to observe the micro blood flow in the mouse brain through the skull, we developed three-dimensional imaging using a low-frequency hemispherical array ultrasonic transducer and an algorithm and filter for visualizing microvessels.
The STA using 28 out of 256 elements of the hemispherical array transducer realized a high frame rate and obtained clear and uniform images equivalent to the full-element STA.
Singular value decomposition of the temporal and spatial characteristics of ultrasound signal succeeded in automatically distinguishing between tissue and micro blood flow, and high-resolution microvasculature imaging was realized with a top-hat filter that clearly detected micro blood flow.
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| Free Research Field |
医用イメージング
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
「21世紀は脳科学の時代」と言われてほぼ20年が経過したが、脳機能には依然として未解明な部分が多い。脳機能評価方法として時間および空間分解能を両立し、脳全体をリアルタイムに評価可能な臨床的モダリティーの開発が重要である。したがって、高空間分解能を有し、かつリアルタイム性や小動物の行動分析に必要なポータビリティーをもつ超音波診断に対する期待は大きい。本研究における経頭蓋で３次元イメージングを行い、微小血流を観察する手法の原理検証により、サイズや周波数をヒトの脳に最適化することで、日本発の臨床用経頭蓋超音波診断装置を開発し世界展開することが期待される。
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